Točan model promjenjive zvijezde cefeide: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Prostor je velik. Jako veliko. Astronomski je tako, moglo bi se čak reći. To nema utjecaja na ovaj projekt, samo sam htio upotrijebiti igru riječi.

Ne čudi što na noćnom nebu ima mnogo zvijezda. Međutim, moglo bi iznenaditi neke koji su tek započeli s područjima astrofizike ili astronomije da saznaju da postoji mnogo različitih vrsta zvijezda. Jedna posebna vrsta naziva se Cepheid Variable Star i one su lijepe, zanimljive i korisne sve u jednom. Na prvi pogled, Cefeide izgledaju kao i svaka druga zvijezda, ali ako promatrate Cefeidu nekoliko noći zaredom, primijetit ćete da izgleda kao da pulsira, svjetlina joj se mijenja u prigušeno, a zatim u svjetlija stanja tijekom nekoliko dana. Promatrajte dovoljno dugo i primijetit ćete da se ta 'razdoblja pulsiranja' ne mijenjaju. To je ono što čini Cefeide jedinstvenim i korisnim - pokazalo se da je njihovo razdoblje pulsiranja izravno povezano 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, njezinu 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 naginjete, 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 je u posljednjem odjeljku)

Pribor

- 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 žice za Breadboard x12

- M-F Breadboard Wireles x18

- 9v baterija i priključak za napajanje

- Neki karton

- Plastična boca od 500 ml

- Crna boja & Sharpie

- maskirna traka

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

- Škare

Korak 1: Zvijezda

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 Googleu 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 presavijanje.

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

2. Preokrenite papir i označite ga u gornjem desnom kutu 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 crte na drugoj slici).

3. Nakon što dođete do kraja papira, napravite iste nabore, ali koso u suprotnom smjeru. (tj. počnite u gornjem lijevom kutu i ponovite dijagonalne nabore od koraka 2 u suprotnom smjeru). Pogledajte plave crte 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 to za lijevi rub, opet do vrha i dna ravnog preklopa dva preklopa. (Za smjernice pogledajte smeđe crte na drugoj slici).

5. Na kraju ćete morati saviti papir kako biste napravili kuglu. Preporučujem da prođete kroz svaki preklop kako biste bili sigurni da su svi dobro definirani. Gledajući posljednju sliku radi usmjeravanja, presavijte papir tako da lica trokuta označenih kao A dodiruju lica trokuta B. Nakon prvog skupa nabora, kratki rub trebao bi se saviti u polukrug, a kad sve presavijete, rezultat bi se trebao razviti u oblik mosta na slici 4.

6. Da biste s mosta došli do sfere, spojite krajeve mosta. To sam učinio tako da sam lica prvih dijamanata sa svakog kraja postavio jedno na drugo i zalijepio ih. 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. Za ovo bih preporučio super ljepilo jer nećete morati držati papir zajedno godinama dok se ljepilo polako suši i počnete propitivati svoje životne izbore. Donja točka je mjesto gdje žice ulaze pa je ostavite otvorenom.

Učinio 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

Za izradu baze počeo sam s malom kolijevkom koju sam pronašao u kutiji za uskršnja jaja koju sam dobio prije nekoliko tjedana. 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 da ga sami napravite iz kartona (vidi sliku 2). Nakon što ga napravite, izrežite kružnu rupu na tankom kraju gornje strane promjera 4 cm (1,6 "), središnja točka udaljena oko 3,5 cm (1,4") od vrha rub (slika 4). Zatim izrežite pravokutnu rupu 7x2,5 cm (2,8x0,1 ") centriranu na 0,5 cm (0,2") od donjeg ruba. Svjetla će proći kroz kružnu rupu, a LCD u pravokutnom.

Zatim nam treba nešto da zadrži zvijezdu na mjestu. Odlučio sam ne stavljati ga izravno na rupu jer oblik zvijezde ne prekriva u potpunosti rupu pa bismo mogli vidjeti sklopove 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 bocu pa sam je premazala temeljnim premazom (slika 7) prije dodavanja boje. Nažalost, koristio sam temeljni premaz na bazi ulja i rezultat je bio jednako gladak kao i prije. Nemojte koristiti temeljni premaz na bazi ulja.

Nakon slikanja napravio sam malu cijev 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, pa cijev mora biti dovoljno visoka da sakrije sve izložene ožičenje, ali ne i dovoljno visoku da pomakne zvijezdu kad je odložimo u 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 bio je pričvršćivanje oslonca u njegovu rupu u podnožju. Nanesite vruće ljepilo na donju stranu kutije kako biste izbjegli ružni nered (Slika 10).

Nakon što ste dovršili sastavljanje baze, upotrijebite oštricu za mjesta na kojima boja nije dospjela. Ne pretjerujte s oštricom, ona daje sjajniji finiš od boje, a to će se pokazati u velikim količinama. Nekoliko točaka tu i tamo ipak je u redu.

Korak 3: Kôd

U nastavku u privitku 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 nego što učitate program na svoju ploču, morate imati i biblioteku LiquidCrystal. Ako već nemate ovu biblioteku pri ruci, dolje sam priložio vezu na onu koju sam koristio. Jednostavno preuzmite.zip datoteku i stavite je u istu mapu kao arduino skica. Nema potrebe raspakirati ga. Ako se program ne pokreće, evo službenog arduino vodiča za instaliranje i pokretanje knjižnica.

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

Korak 4: Krug

Prva slika je kružni 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 možda možete vidjeti na drugoj slici, nisam imao pri ruci dovoljno M-F žica za sve veze, pa sam improvizirao električnom trakom i blu-tackom. Koristio sam električnu traku za držanje žica na LED nogama (slika 3) i blu-tack za držanje žica na LCD pinovima dok su stalno padali, vjerojatno zato što su iglice bile premale da bi se traka dobro zalijepila dovoljno da podnese težinu žica. Trebali biste koristiti žice M-F, to je puno manje stresno. Također, šifrirajte žice bojama, to dovodi do puno manje zabune.

Kao što se može vidjeti na drugoj slici, za napajanje ploče koristio sam bateriju od 9V jer bi je napajanje napajalo preko kabela računala.

Potenciometar je postavljen na pola puta do maksimuma (~ 5 kΩ), što je osiguralo dobru razinu kontrasta za zaslon.

Korak 5: Završna montaža