เวลาที่เราขับรถไปบนท้องถนน หรือเดินไปบนทางเท้า มักจะเจอฝาท่อระบายน้ำอยู่เป็นระยะ ๆ เคยสังเกตไหมว่า ฝาท่อระบายน้ำที่เราเห็นส่วนใหญ่จะเป็นรูปวงกลมทั้งนั้นเลย หรือแม้แต่เราเดินเข้าไปในห้องครัว อุปกรณ์ในการทำครัว ไม่ว่าจะเป็นหม้อ กาน้ำ หรือขวดโหลต่าง ๆ ฝาของมันก็ยังเป็นรูปวงกลม

สงสัยไหมว่าทำไมฝาเหล่านั้นถึงเป็นรูปวงกลมล่ะ ?
วันนี้เราจะมาคลายข้อสงสัยตรงนี้กัน

ทำไมฝาท่อส่วนใหญ่เป็นรูปวงกลม ? เหตุผลก็คือฝาจะไม่มีทางตกลงไปได้ หรือมีโอกาสตกลงไปยากมาก เอ๊ะ! ยังไง ก่อนอื่นต้องบอกก่อนว่ามันเป็นหลักการทางคณิตศาสตร์ อยากให้ทุกคนนึกถึงรูปวงกลมก่อน  วงกลมเป็นยังไงกันน้า ? วงกลมมีจุดศูนย์กลาง มีเส้นรอบวง และมีรัศมีซึ่งก็คือระยะห่างจากจุดศูนย์กลางไปยังเส้นรอบวงนั้นจะเท่า ๆ กันนั่นเอง จริง ๆ มีส่วนประกอบของวงกลมมากกว่านี้ แต่เราจะใช้ 3 ส่วนนี้ในการอธิบาย ใครนึกภาพไม่ออก ดูรูปวงกลมข้างล่างได้เลย

เนื่องจากรัศมีจะมีความยาวเท่ากันทุกเส้น ด้วยเหตุนี้เอง ถ้าขนาดของปากท่อกับฝาท่อมีขนาดเท่ากัน ไม่ว่าจะหมุน พลิกด้าน กลับด้าน ตะแคง ฝาท่อก็ไม่สามารถร่วงลงไปได้ อ่านมาถึงตรงนี้ หลายคนอาจไม่เชื่อว่ามันจะไม่ตกลงไปจริง ๆ เหรอ ? งั้นต้องลองพิสูจน์ด้วยตนเอง อุปกรณ์ในการทดลอง ได้แก่ ฝาท่อ และท่อ เฮ้ย! เราจะไปเอามาได้ยังไง ฮ่า ๆ เอามาไม่ได้ เราก็จะจำลองขึ้นมาแล้วกัน ลองหาวัตถุรูปวงกลม อาจจะเป็นเหรียญหรือกระดาษรูปวงกลมก็ได้มาจำลองเป็นฝา และหาทรงกระบอกหรือจะตัดกระดาษทำทรงกระบอกเองก็ได้เช่นกัน ทำให้มีลักษณะคล้ายท่อโดยให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับเหรียญหรือกระดาษรูปวงกลมที่เราจำลองเป็นฝา แล้วลองนำเหรียญหรือกระดาษรูปกลมนั้นวางลงบนทรงกระบอก มันจะค้างหรือหมุนอยู่บนปากท่อ ซึ่งมีโอกาสยากมากที่จะร่วงลงมา

แล้วถ้าฝาและปากท่อเป็นรูปสี่เหลี่ยมล่ะ ? ขอยกตัวอย่างรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสแล้วกันนะคะ เพื่อให้เข้าใจง่าย ซึ่งรูปสี่เหลี่ยมอื่น ๆ จะมีแนวคิดคล้าย ๆ กัน หากฝาและปากท่อเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ฝาจะมีโอกาสตกลงไปได้นั่นเอง เนื่องจากรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสจะมีเส้นทแยงมุมยาวกว่าด้านแต่ละด้านของรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส (ตามทฤษฎีบทพีทาโกรัส) หากนึกไม่ออกว่ามันยาวกว่าจะยังไง ก็ลองวาดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสแล้ววัดความยาวของเส้นทแยงมุมดูค่ะ มันจะยาวกว่าด้านของรูปสี่เหลี่ยมเสมอ

ถ้าเราวางฝาท่อในแนวตั้งซึ่งความยาวด้านของรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสนั้นจะสั้นกว่าเส้นทแยงมุม มันจึงตกลงไปได้ หากยังนึกภาพไม่ออก เรามีรูปเปรียบเทียบระหว่างรูปวงกลมกับรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสมาให้ดู แล้วจะอ๋อขึ้นมาทันที ฮ่า ๆ

จากที่กล่าวมาฝาที่เป็นรูปวงกลม ไม่ได้มีประโยชน์เพียงแค่ป้องกันการตกลงไปของฝาเท่านั้น มันยังมีข้อดีอื่น ๆ อีกมากมาย
ข้อแรก คือ รูปวงกลมสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายเพียงแค่หมุนหรือกลิ้งไปบนพื้นแทนการยกหนัก ๆ
ข้อสอง คือ รูปวงกลมสามารถปิดท่อได้อย่างสะดวกและรวดเร็ว โดยไม่ต้องหมุนหาเหลี่ยมหามุมดังเช่นฝารูปสี่เหลี่ยม
ข้อสาม คือ รูปวงกลมเป็นรูปร่างที่ทนต่อแรงกดดันรอบข้างได้ดี
และข้อสุดท้าย คือ รูปวงกลมใช้พื้นที่น้อยกว่ารูปอื่น ๆ ทำให้ประหยัดต้นทุนในการผลิต
ด้วยประโยชน์เหล่านี้เราจึงเห็นฝาท่อส่วนใหญ่เป็นรูปวงกลมนั่นเองจ้า