Tikslus kefeidinės kintamosios žvaigždės modelis: 5 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Erdvė didelė. Labai didelis. Astronomiškai taip galima sakyti. Tai neturi jokios įtakos šiam projektui, aš tiesiog norėjau panaudoti kalambūrą.

Nenuostabu, kad naktiniame danguje yra daug žvaigždžių. Tačiau gali nustebinti kai kurie nauji astrofizikos ar astronomijos sferos žmonės, sužinoję, kad yra daug skirtingų tipų žvaigždžių. Vienas konkretus tipas vadinamas „Cepheid Variable Star“ir yra gražus, įdomus ir naudingas. Iš pirmo žvilgsnio cefeidai atrodo lygiai taip pat, kaip ir bet kuri kita žvaigždė, tačiau jei stebėsite kefeidą keletą naktų iš eilės, pastebėsite, kad jis pulsuoja, o jo ryškumas per kelias dienas pasikeičia į blankesnį, o tada šviesesnį. Stebėkite pakankamai ilgai ir pastebėsite, kad šie „pulsavimo periodai“nesikeičia. Būtent dėl to cefeidai yra unikalūs ir naudingi - pasirodo, jų pulsacijos laikotarpis yra tiesiogiai susijęs su jų dydžiu, taigi, jei suskaičiuosime laiką, per kurį žvaigždė pereina nuo šviesios iki blyškios ir vėl grįžta, galime pasakyti, koks jis didelis. Tada galime tai panaudoti norėdami išsiaiškinti daugiau informacijos apie žvaigždę, pvz., Kiek ji yra, koks jos ryškumas (šviesumas) ir tt Tai yra viskas, ką jums reikia žinoti, kad suprastumėte, kas vyksta su šiuo projektu, bet jei jus domina norėdami daugiau pasimatuoti, eikite peržiūrėkite šį „Wikipedia“puslapį apie cefeidus.

Be to, tik linksmybėms, ar galite išsiaiškinti, kurią cefeidę aš modeliuoju šiame projekte? (Raktas yra aukščiau esančiame paveikslėlyje, o atsakymas yra paskutiniame skyriuje)

Prekės

- Popierius (18x54cm arba 7,1x21,3 )

- „Arduino UNO“ir jo kabelis

- Baltas šviesos diodas x3

- 220 Ω rezistoriai x3

- 2x16 segmentų skystųjų kristalų ekranas

- 10 kΩ potenciometras

- Duonos lenta be litavimo

- „M-M Breadboard“laidai x12

- „M-F Breadboard“laidai x18

- 9 V baterija ir maitinimo jungtis

- Šiek tiek kartono

- 500 ml plastikinis butelis

- Juodi dažai ir šarpas

- Izoliacine juosta

- superklijai ir karšti klijai (čia taip pat reikės klijų pistoleto)

- Žirklės

1 žingsnis: žvaigždė

Pirmoji problema, kurią reikėjo išspręsti, buvo pati žvaigždė: kaip mes galime padaryti maždaug sferinį objektą, kuris yra ir estetiškas, ir praleidžia šviesą? Nusprendžiau, kad origami atliks šį darbą, todėl internete ieškojau origami sferų. Radau nemažai, bet jie buvo labai sunkūs arba melagingai reklamuojami (jei rimtai, „Google“rastas stačiakampių „sferų“kiekis neramina). Tačiau po kurio laiko radau vieną, kuris man patiko ir kurį buvo gana paprasta ištraukti po kelių pratimų. Instrukcijos yra tokios, o aukščiau esančiuose paveikslėliuose yra sulankstymo šablonas.

1. Sulenkite popierių į 24 lygias juosteles. Aš rekomenduočiau jį padalyti į 3, tada kiekvieną dalį sulankstyti per pusę. Tęskite perpus, kol iš viso bus 24 stačiakampiai skyriai. Sulenkimai turėtų padaryti mažus slėnius popieriuje. (Žr. Raudonas linijas 2 paveiksle).

2. Apverskite popierių ir padarykite žymę viršutiniame dešiniajame popieriaus kampe. Tada suskaičiuokite 4 raukšles ir dar kartą pažymėkite ketvirto raukšlės apačioje. Tarp šių dviejų ženklų padarykite įstrižą raukšlę. Tada perkelkite žymes dviem tiesiais raukšlėmis ir ten padarykite kitą įstrižą raukšlę. Tęskite tai, kol pasieksite popieriaus pabaigą. (Žr. Žalias linijas antrame paveikslėlyje).

3. Pasiekę popieriaus galą, padarykite tas pačias raukšles, bet pasvirusias priešinga kryptimi. (t.y. pradėkite nuo viršutinio kairiojo kampo ir pakartokite įstrižas raukšles nuo 2 veiksmo priešinga kryptimi). Žr. Mėlynas linijas antrame paveikslėlyje aukščiau.

4. Raskite dešiniojo krašto centrą ir pažymėkite jį. Tada padarykite įstrižą raukšlę iki tiesios sulenkimo apačios dviem perlenkimais. Tada padarykite kitą raukšlę nuo šios tiesios raukšlės viršaus iki krašto vidurio. Pakartokite tai kairiajam kraštui, dar kartą iki viršaus ir apačios tiesiai sulenkite du kartus. (Žiūrėkite rudas linijas antrame paveikslėlyje).

5. Galiausiai turėsite sulankstyti popierių, kad padarytumėte rutulį. Rekomenduoju pereiti kiekvieną atliktą raukšlę, kad įsitikintumėte, jog jie visi yra aiškiai apibrėžti. Žvelgdami į paskutinį vaizdą, sulenkite popierių taip, kad trikampių, pažymėtų kaip A, veidai liestųsi su B trikampių veidais. Po pirmojo raukšlių rinkinio trumpasis kraštas turėtų sulenkti į pusapskritį, o kai viską sulankstysite, rezultatas turėtų atsiskleisti ir būti 4 paveiksle esančio tilto formos.

6. Norėdami patekti iš tilto į sferą, prijunkite tilto galus. Aš tai padariau uždėdamas pirmųjų deimantų veidus iš kiekvieno galo vienas ant kito ir klijuodamas juos. Laikykite abu veidus kartu ir įlašinkite kelis lašus superklijų, kad jie laikytųsi vietoje. Galiausiai, pritvirtinkite visus taškus žvaigždės viršuje, ant žvaigždės galiuko uždėdami lašą superklijų. Tam rekomenduočiau superklijų, nes nereikės amžiams laikyti popieriaus kartu, kol klijai lėtai džiūsta ir pradėsite abejoti savo gyvenimo pasirinkimais. Apatinis taškas yra vieta, kur įeina laidai, todėl palikite jį atvirą.

Man pasirodė, kad žvaigždės kūrimas yra sudėtingiausia šio projekto dalis, tačiau tai nebuvo taip blogai, kai supratau, kaip sulankstyti popierių. Aš asmeniškai šį rutulį įvertinčiau 3 popieriaus lapų sunkumu. Pasilinksminkite ir stenkitės nerėkti iš nusivylimo.

2 žingsnis: pagrindas

Norėdami sukurti savo pagrindą, pradėjau nuo mažo lopšio, kurį radau Velykų kiaušinių dėžutės viduje, kurią gavau prieš kelias savaites. Aš tiesiog pasukau jį į vidų, nukirpau iki tokio dydžio, kad jis būtų 7 cm (2,8 colio) aukščio, ir tada nudažiau juodai. Gali būti, kad neturite po ranka šio keistai konkretaus elemento, todėl sukūriau apytikslį šabloną, kad galėtumėte pasidaryti savo iš kartono (žr. 2 paveikslėlį). Kai jį padarysite, ploname viršutinio paviršiaus gale išpjaukite apskritą skylę, kurios skersmuo yra 4 cm (1,6 colio), o centro taškas - apie 3,5 cm (1,4 colio) nuo viršaus. kraštas (4 pav.). Tada iškirpkite 7x2,5 cm (2,8x0,1 colio) stačiakampę skylę, kurios centre yra 0,5 cm (0,2 colio) atstumas nuo apatinio krašto. Žibintai eis per apskritą skylę, o stačiakampis -.

Toliau mums reikia kažko, kas palaikytų žvaigždę. Aš nusprendžiau nedėti jo tiesiai ant skylės, nes žvaigždės forma visiškai neuždengia skylės, todėl būtume galėję pamatyti grandinės pagrindo viduje esančią grandinę, kuri, jei manęs klaustų, yra šiek tiek prasta. Norėdami tai padaryti, jums reikės kupolo nuo 500 ml vandens butelio viršaus (supjaustykite maždaug 4 cm nuo viršaus, 6 paveikslas) ir nudažykite juodai (8 pav.). Palikau nedidelį langą, kad vis dar matyčiau žvaigždės pagrindą. Maniau, kad tai atrodys gražiau nei tuo atveju, jei dugnas tiesiog dingtų į bedugnę. Radau, kad juodi dažai ne per gerai prilipo prie butelio, todėl prieš pridedant spalvą juos padengiau gruntu (7 paveikslas). Deja, aš naudojau aliejinį gruntą ir rezultatas buvo beveik toks pat sklandus kaip anksčiau. Nenaudokite aliejinio pagrindo grunto.

Po dažymo padariau nedidelį vamzdelį popieriaus ir nudažiau juodai. Tada jis buvo įklijuotas į butelio kaklą karštu klijais, kaip parodyta 9 paveiksle. Tikslas yra užmaskuoti laidus, kai jie eina per skylę ir patenka į žvaigždę, todėl vamzdis turi būti pakankamai aukštas, kad paslėptų visus laidus, bet ne pakankamai aukštas, kad išstumtų žvaigždę, kai ją padedame buteliuko viršus (aukščiui, kurį pjausčiau, buvo 3,5 cm). Vamzdelio nereikia, jei butelyje nepalikote lango.

Paskutinis žingsnis buvo atramos pritvirtinimas prie skylės pagrinde. Uždėkite karštus klijus ant dėžutės apačios, kad nematytumėte negražios netvarkos (10 pav.).

Baigę surinkti pagrindą, naudokite aštriuosius pieštukus visoms dėmėms, kurių dažai nepasiekė. Tačiau nepersistenkite su aštriu pieštuku, jis suteikia blizgesnį nei dažai, ir tai bus matoma dideliais kiekiais. Tačiau keli taškai čia ir ten yra gerai.

3 žingsnis: Kodas

Žemiau rasite elektronikos kodą. Tiesiog atsisiųskite jį ir įdiekite į „Arduino“. Jei neturite „Arduino IDE“, oficialią versiją galite atsisiųsti čia. Tiesiog pasirinkite versiją, kuri geriausiai tinka jūsų įrenginiui ir OS (aš naudoju 1.8.12 versiją, skirtą „Windows 7“ir naujesnėms versijoms).

Prieš įkeliant programą į lentą, taip pat turite turėti „LiquidCrystal“biblioteką. Jei dar neturite šios bibliotekos, pridėjau nuorodą į žemiau naudojamą. Tiesiog atsisiųskite.zip failą ir įdėkite jį į tą patį aplanką kaip ir arduino eskizas. Nereikia jo išpakuoti. Jei programa neveikia, čia yra oficialus „arduino“vadovas, skirtas bibliotekoms įdiegti ir paleisti.

LCD biblioteka. (Aš nesukūriau šios bibliotekos, bet ji gerai veikia su projektu. Tiesiog eikite į nuorodą ir atsisiųskite 1.0.7 versiją iš skilties Atsisiuntimai. Visas kreditas priklauso bibliotekos autoriui, o ne man).

4 žingsnis: grandinė

Pirmasis vaizdas yra projekto schema. Vienas dalykas, kurį turėtumėte pastebėti, yra tas, kad šviesos diodai yra pritvirtinti prie laidų galų, kad būtų galima prijungti juos prie duonos lentos, esant žvaigždės viduje. Tam turėtumėte naudoti M-F laidus, taip pat LCD. Tačiau, kaip matote antrame paveikslėlyje, neturėjau po ranka pakankamai M laidų visoms jungtims, todėl improvizavau elektrine juostele ir „blu-tack“. Aš naudoju elektrinę juostą, kad prilaikyčiau laidus prie LED kojų (3 pav.), O „blu-tack“-laidus prie LCD kaiščių, nes jie nuolat nukrisdavo, tikriausiai todėl, kad kaiščiai buvo per maži, kad juosta gerai priliptų. pakanka išlaikyti laidų svorį. Turėtumėte naudoti M laidus, tai yra daug mažiau įtampos. Be to, spalvokite laidų kodą, tai sukels daug mažiau painiavos.

Kaip matyti antrame paveikslėlyje, aš maitinau plokštę 9 voltų baterija, nes būtų buvę sunku ją maitinti per kompiuterio kabelį.

Potenciometras buvo nustatytas maždaug iki pusės (maks. 5 kΩ), o tai užtikrino gerą ekrano kontrastą.

5 žingsnis: galutinis surinkimas