Tačan model promenljive zvezde cefeide: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Prostor je veliki. Veoma velika. Astronomski je tako, čak bi se moglo reći. To nema veze s ovim projektom, samo sam htio upotrijebiti igru riječi.

Ne čudi što na noćnom nebu ima mnogo zvijezda. Međutim, moglo bi iznenaditi neke koji su tek počeli s domenama astrofizike ili astronomije da saznaju da postoji mnogo različitih vrsta zvijezda. Jedna posebna vrsta naziva se promenljiva zvezda cefeide i one su lepe, zanimljive i korisne sve u jednom. Na prvi pogled, Cefeide izgledaju kao i svaka druga zvijezda, ali ako promatrate Cefeid nekoliko noći zaredom, primijetit ćete da izgleda kao da pulsira, a njegova svjetlina se mijenja kako bi se smanjila, a zatim postala svjetlija tijekom nekoliko dana. Promatrajte dovoljno dugo i primijetit ćete da se ti „periodi pulsiranja“ne mijenjaju. To je ono što čini Cefeide jedinstvenim i korisnim - pokazalo se da je njihov period pulsiranja izravno povezan s njihovom veličinom pa ako računamo vrijeme potrebno da zvijezda pređe iz sjajnog u prigušeno i natrag, možemo reći koliko je velika. Zatim to možemo upotrijebiti da saznamo više informacija o zvijezdi, na primjer koliko je udaljena, njenu stvarnu svjetlinu (svjetlost) itd. To je sve što trebate znati da biste razumjeli što se događa s ovim projektom, ali ako ste zainteresirani ako se više oslanjate, posjetite ovu stranicu Wikipedije o Cefeidima.

Također, samo iz zabave, možete li shvatiti koju Cefeidu modeliram u ovom projektu? (Trag je na gornjoj slici, a odgovor u posljednjem odjeljku)

Supplies

- Papir (18x54 cm ili 7,1x21,3 )

- Arduino UNO i njegov kabel

- Bijela LED x3

- 220 Ω otpornici x3

- 2x16 segmentni LCD

- Potenciometar od 10 kΩ

- Oglasna ploča bez lemljenja

- M-M Breadboard Wires x12

- M-F Breadboard Wires x18

- 9v baterija i konektor za napajanje

- Neki karton

- Plastična boca od 500 ml

- Black Paint & Sharpie

- Samoljepljiva traka

- Super ljepilo i vruće ljepilo (pištolj za ljepilo će također biti potreban ovdje)

- Makaze

Korak 1: Zvezda

Prvi problem koji je trebalo riješiti bila je sama zvijezda: Kako napraviti grubo sferni objekt koji je i estetski i propušta svjetlost? Odlučio sam da će origami obaviti posao i zato sam na internetu potražio origami sfere. Našao sam ih dosta, ali su bili ili izuzetno teški ili lažno oglašavani (ozbiljno, količina kvadratastih "sfera" koje sam pronašao na Google -u je uznemirujuća). Međutim, nakon nekog vremena pronašao sam onu koja mi se svidjela i koju je bilo relativno jednostavno povući nakon nekoliko vježbi. Upute su sljedeće, a na gornjim slikama postoji predložak za preklapanje.

1. Presavijte papir u 24 jednake trake. Preporučio bih da ga podijelite na 3, a zatim preklopite svaki dio na pola. Nastavite prepolovljavati sve dok ne bude ukupno 24 pravokutnih presjeka. Nabori bi trebali napraviti male doline u papiru. (Pogledajte crvene linije na slici 2).

2. Okrenite papir i označite ga u gornjem desnom uglu papira. Zatim prebrojite 4 nabora i napravite još jednu oznaku na dnu četvrtog nabora. Napravite dijagonalni preklop između ove dvije oznake. Zatim pomaknite oznake dva ravna nabora i tamo napravite još jedan dijagonalni preklop. Nastavite tako dok ne dođete do kraja rada. (Pogledajte zelene linije na drugoj slici).

3. Nakon što dođete do kraja papira, napravite iste preklope, ali koso u suprotnom smjeru. (tj. počnite u gornjem lijevom kutu i ponovite dijagonalne nabore iz koraka 2 u suprotnom smjeru). Pogledajte plave linije na drugoj slici iznad.

4. Pronađite središte desnog ruba i označite ga. Zatim napravite dijagonalni preklop do dna ravnog preklopa dva preklopa. Zatim napravite još jedan pregib od vrha ovog ravnog nabora do sredine ruba. Ponovite ovo za lijevu ivicu, opet do vrha i dna ravnog preklopa dva puta. (Pogledajte smeđe linije na drugoj slici za smjernice).

5. Na kraju ćete morati saviti papir da biste napravili sferu. Preporučujem da prođete kroz svaki preklop koji ste napravili kako biste bili sigurni da su svi dobro definirani. Gledajući posljednju sliku radi usmjeravanja, preklopite papir tako da lica trokuta označenih kao A dodiruju lica B trokuta. Nakon prvog seta nabora, kratka ivica bi se trebala saviti u polukrug, a kad sve preklopite, rezultat bi se trebao razviti u oblik mosta na slici 4.

6. Da biste s mosta došli do sfere, spojite krajeve mosta. Učinio sam to tako što sam položio lica prvih dijamanata sa svakog kraja jedno na drugo i zalijepio ih zajedno. Držite dva lica zajedno i stavite nekoliko kapi superljepila između njih kako biste ih držali na mjestu. Na kraju, učvrstite sve točke na vrhu zvijezde stavljanjem kapljice superljepila na vrh zvijezde. Ja bih za ovo preporučio super ljepilo jer nećete morati držati papir zajedno godinama dok se ljepilo polako suši i počnete preispitivati svoje životne izbore. Donja točka je mjesto gdje žice ulaze pa je ostavite otvorenom.

Utvrdio sam da je stvaranje zvijezde najsloženiji dio ovog projekta, međutim nije bilo tako loše kad sam se snašao u tome kako presaviti papir zajedno. Osobno bih ocijenio ovu loptu s teškoćom od 3 lista papira. Zabavite se i pokušajte ne vrištati od frustracije.

Korak 2: Baza

Da bih napravio svoju bazu, počeo sam sa malom kolijevkom koju sam pronašao u kutiji za uskršnja jaja koju sam dobio prije nekoliko sedmica. Jednostavno sam ga okrenuo iznutra, obrezao na veličinu tako da je visok 7 cm (2,8 "), a zatim ga ofarbao u crno. Možda nemate ovaj neobično specifičan predmet pri ruci pa sam vam napravio grubi predložak iz kartona (vidi sliku 2). Nakon što ga napravite, izrežite kružnu rupu na tankom kraju gornje strane promjera 4 cm (1,6 "), središnja tačka udaljena oko 3,5 cm (1,4") od vrha Zatim izrežite pravokutnu rupu 7x2,5 cm (2,8x0,1 ") centriranu na 0,5 cm (0,2") od donje ivice. Svjetla će proći kroz kružnu rupu, a LCD u pravokutnoj.

Zatim nam treba nešto da zadrži zvijezdu na mjestu. Odlučio sam ne stavljati ga direktno na rupu jer oblik zvijezde ne prekriva u potpunosti rupu pa bismo mogli vidjeti kola unutar baze, što je pomalo loša izrada ako mene pitate. Da biste to zaobišli, trebat će vam kupola s vrha boce za vodu od 500 ml (Napravite rez oko 4 cm od vrha, slika 6) i obojite je crnom bojom (slika 8). Ostavio sam mali prozor u svom tako da sam i dalje mogao vidjeti podnožje zvijezde. Mislio sam da će izgledati ljepše nego da je dno jednostavno nestalo u ponoru. Otkrio sam da se crna boja nije dobro zalijepila za bočicu pa sam je premazala temeljnim premazom (slika 7) prije dodavanja boje. Nažalost, koristio sam prajmer na bazi ulja i rezultat je bio prilično gladak kao i prije. Nemojte koristiti prajmer na bazi ulja.

Nakon slikanja napravio sam malu tubicu papira i obojao je u crno. Zatim je vrućim ljepilom zalijepljeno u grlo boce, kao što je prikazano na slici 9. Svrha ovoga je kamuflirati žice kada prođu kroz rupu i uđu u zvijezdu, tako da cijev mora biti dovoljno visoka da sakrije sve izložene ožičenje, ali ne dovoljno visoka da pomakne zvijezdu kada je odložimo u unutrašnjost vrh boce (za visinu koju sam izrezao bila je 3,5 cm / 1,4 ). Ne trebate cijev ako niste ostavili prozor u boci.

Posljednji korak je bilo pričvršćivanje oslonca u njegovu rupu na bazi. Nanesite vruće ljepilo na donju stranu kutije kako biste izbjegli ružni nered (Slika 10).

Nakon što završite sa sastavljanjem baze, upotrijebite oštricu za sva mjesta do kojih boja nije došla. Ne pretjerujte s oštricom, ona daje sjajniji finiš od boje, a to će se pokazati u velikim količinama. Nekoliko točaka tu i tamo je u redu.

Korak 3: Kôd

U privitku ispod trebali biste pronaći kôd za elektroniku. Jednostavno ga preuzmite i instalirajte na svoj Arduino. Ako nemate Arduino IDE, možete preuzeti službenu verziju ovdje. Samo odaberite verziju koja najbolje odgovara vašem uređaju i OS -u (koristim verziju 1.8.12 za Windows 7 i novije verzije).

Prije postavljanja programa na svoju ploču morate imati i biblioteku LiquidCrystal. Ako već nemate ovu biblioteku pri ruci, u nastavku sam priložio vezu do one koju sam koristio. Jednostavno preuzmite.zip datoteku i stavite je u istu mapu kao i arduino skica. Nema potrebe da ga raspakirate. Ako se program ne pokreće, evo službenog arduino vodiča za instaliranje i pokretanje biblioteka.

LCD biblioteka. (Nisam napravio ovu biblioteku, ali dobro funkcionira s projektom. Jednostavno idite na vezu i preuzmite verziju 1.0.7 iz odjeljka Preuzimanja. Cijeli kredit pripada autoru biblioteke, a ne meni).

Korak 4: Krug

Prva slika je dijagram projekta. Jedna stvar koju biste trebali primijetiti je da su LED diode pričvršćene na krajeve žica kako bi ih spojili na matičnu ploču dok su unutar zvijezde. Za to biste trebali koristiti M-F žice, a također i za LCD. Međutim, kao što možete vidjeti na drugoj slici, nisam imao dovoljno M-F žica pri ruci za sve veze, pa sam improvizirao električnom trakom i blu-tackom. Koristio sam električnu traku za pričvršćivanje žica na LED nožice (slika 3), a blu-tack za držanje žica na LCD pinovima dok su stalno padali, vjerojatno zato što su pinovi bili premali da bi se traka dobro zalijepila dovoljno da podnese težinu žica. Trebali biste koristiti M-F žice, puno je manje stresno. Također, označite žice bojama, što dovodi do mnogo manje zabune.

Kao što se može vidjeti na drugoj slici, koristio sam bateriju od 9V za napajanje ploče jer bi je bilo gnjavaža napajati putem računarskog kabela.

Potenciometar je postavljen na pola puta do maksimuma (~ 5 kΩ), što je osiguralo dobar nivo kontrasta za ekran.

Korak 5: Završna montaža