Un model precis al unei stele variabile cefeide: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Spațiul este mare. Foarte mare. Astronomic, s-ar putea spune chiar. Asta nu are nicio legătură cu acest proiect, am vrut doar să folosesc jocul de cuvinte.

Nu este o surpriză faptul că există multe stele pe cerul nopții. Cu toate acestea, îi poate surprinde pe unii care sunt noi în tărâmurile Astrofizicii sau Astronomiei să afle că există multe tipuri diferite de stele. Un anumit tip se numește stea variabilă cefeidă și acestea sunt frumoase, interesante și utile, toate într-una. Dintr-o privire, Cefeidele arată la fel ca orice altă stea, dar dacă observați o Cefeidă câteva nopți la rând, veți observa că pare să palpiteze, luminozitatea acestuia schimbându-se în lumina mai slabă, apoi în stări mai luminoase în decursul a câteva zile. Observați suficient timp și veți observa că aceste „perioade de pulsație” nu se schimbă. Acesta este ceea ce face cefeidele unice și utile - se pare că perioada lor de pulsație este direct legată de dimensiunea lor, așa că, dacă luăm în calcul timpul necesar stelei pentru a trece de la luminos la slab și înapoi, putem spune cât de mare este. Putem apoi să folosim acest lucru pentru a afla mai multe informații despre stea, cum ar fi cât de departe este, luminozitatea sa reală (luminozitate), etc. Cam asta este tot ce trebuie să știți pentru a înțelege ce se întâmplă cu acest proiect, dar dacă sunteți interesat pentru a vă înclina mai mult, consultați această pagină Wikipedia despre cefeide.

De asemenea, doar pentru distracție, îți poți da seama ce Cefeid modelez în acest proiect? (Indiciul este în imaginea de mai sus și răspunsul este în ultima secțiune)

Provizii

- Hârtie (18x54cm sau 7,1x21,3 )

- Arduino UNO și cablul său

- LED alb x3

- Rezistențe 220 Ω x3

- Un LCD 2x16 segment

- Un potențiometru de 10 kΩ

- O placă de sudură fără sudură

- Sârme de panouri M-M x12

- Sârme de panouri M-F x18

- O baterie de 9v și un conector de alimentare

- Un carton

- O sticlă de plastic de 500 ml

- Black Paint & Sharpie

- Banda camuflanta

- Adeziv superglue și fierbinte (pistolul de lipici va fi, de asemenea, necesar aici)

- Foarfece

Pasul 1: Steaua

Prima problemă de rezolvat a fost steaua însăși: cum facem un obiect aproximativ sferic care să fie atât plăcut din punct de vedere estetic, cât și să permită trecerea luminii? Am decis că origami va face treaba și așa am căutat online sferele origami. Am găsit destul de multe, dar au fost fie extrem de dificile, fie reclamate în mod fals (serios, cantitatea de „sfere” cuboide pe care am găsit-o pe Google a fost neliniștitoare). Cu toate acestea, după un timp am găsit unul care îmi plăcea și care a fost relativ simplu de realizat după câteva practici. Instrucțiunile sunt după cum urmează și există un șablon pentru pliere în imaginile de mai sus.

1. Îndoiți hârtia în 24 de benzi egale. Aș recomanda să îl împărțiți în 3, apoi să pliați fiecare secțiune în jumătate. Continuați la jumătate până când există 24 de secțiuni dreptunghiulare în total. Pliurile ar trebui să facă mici văi în hârtie. (Vezi liniile roșii din imaginea 2).

2. Întoarceți hârtia și marcați-o în colțul din dreapta sus al hârtiei. Apoi, numărați 4 pliuri și marcați în partea de jos a celei de-a patra ori. Faceți o pliere diagonală între aceste două semne. Apoi deplasați semnele două pliuri drepte și faceți o altă pliere diagonală acolo. Continuați acest lucru până când ajungeți la sfârșitul lucrării. (Vezi liniile verzi din a doua imagine).

3. După ce ați ajuns la capătul hârtiei, faceți aceleași falduri, dar înclinate în direcția opusă. (adică începeți în colțul din stânga sus și repetați pliurile diagonale de la pasul 2 în direcția opusă). Vedeți liniile albastre din a doua imagine de mai sus.

4. Găsiți centrul marginii din dreapta și marcați-l. Apoi faceți o pliere diagonală în partea inferioară a pliului drept, cu două pliuri peste. Apoi faceți un alt pli din partea de sus a acestei pliuri drepte până la mijlocul marginii. Repetați acest lucru pentru marginea stângă, din nou în partea de sus și de jos a pliului drept, cu două pliuri. (Vedeți liniile maro din a doua imagine pentru îndrumare).

5. În cele din urmă va trebui să pliați hârtia pentru a face sfera. Vă recomandăm să treceți peste fiecare cută pe care ați făcut-o pentru a vă asigura că toate sunt bine definite. Privind ultima imagine pentru îndrumare, pliați hârtia astfel încât fețele triunghiurilor etichetate ca A să atingă fețele triunghiurilor B. După primul set de pliuri, marginea scurtă ar trebui să se curbeze într-un semicerc și, după ce ați pliat totul, rezultatul ar trebui să se desfășoare pentru a fi forma podului din imaginea 4.

6. Pentru a ajunge de la pod la sferă, conectați capetele podului. Am făcut acest lucru așezând fețele primelor diamante de la fiecare capăt unul pe altul și lipindu-le împreună. Țineți cele două fețe împreună și puneți câteva picături de superglue între ele pentru a le ține în poziție. În cele din urmă, asigurați toate punctele din partea de sus a stelei, plasând o picătură de superglue pe vârful stelei. Aș recomanda superglue pentru acest lucru, deoarece nu va trebui să țineți hârtia împreună timp de vârste, în timp ce lipiciul se usucă încet și începeți să vă puneți la îndoială alegerile de viață. Punctul de jos este locul în care intră firele, așa că lăsați-l deschis.

Mi s-a părut că a face ca steaua să fie cea mai complexă parte a acestui proiect, totuși nu a fost atât de rău odată ce mi-am dat seama cum să împăturesc hârtia împreună. Aș evalua personal această minge la o dificultate de 3 coli de hârtie. Distrează-te și încearcă să nu țipi de frustrare.

Pasul 2: baza

Pentru a-mi face baza, am început cu micul leagăn pe care l-am găsit în cutia cu ouă de Paște pe care am primit-o cu câteva săptămâni în urmă. Pur și simplu l-am întors pe dinăuntru, l-am decupat până la dimensiune, astfel încât să aibă o înălțime de 7 cm (2,8 ") și apoi l-am vopsit în negru. Este posibil să nu aveți acest articol ciudat de specific, așa că am făcut un șablon dur pentru a vă crea propriul dvs. din carton. (Imaginea 4). Apoi tăiați o gaură dreptunghiulară de 7x2,5cm (2,8x0,1 ") centrată la 0,5cm (0,2") distanță de marginea de jos. Luminile vor trece prin gaura circulară și LCD-ul în cea dreptunghiulară.

Apoi avem nevoie de ceva care să țină steaua la locul său. Am optat să nu-l pun direct pe gaură, deoarece forma stelei nu acoperă complet gaura, așa că am fi putut vedea circuitele din interiorul bazei, ceea ce este un pic de mână de lucru dacă mă întrebați. Pentru a evita acest lucru, veți avea nevoie de cupola din partea superioară a unei sticle de apă de 500 ml (Faceți tăierea la aproximativ 4 cm de partea superioară, imaginea 6) și vopsiți-o în negru (imaginea 8). Am lăsat o mică fereastră în a mea, astfel încât să mai pot vedea baza stelei. Am crezut că ar arăta mai frumos decât dacă fundul ar dispărea în abis. Am constatat că vopseaua neagră nu se lipea prea bine de sticlă, așa că am acoperit-o în grund (Imaginea 7) înainte de a adăuga culoarea. Din păcate, am folosit un grund pe bază de ulei și rezultatul a fost cam la fel de neted ca înainte. Nu utilizați un grund pe bază de ulei.

După ce am pictat, am făcut un tub de hârtie și l-am colorat în negru. Apoi a fost lipit în gâtul sticlei așa cum se arată în imaginea 9 cu adeziv fierbinte. Scopul este de a camufla firele atunci când trec prin gaură și intră în stea, astfel încât tubul trebuie să fie suficient de înalt pentru a ascunde toate cablurile expuse, dar nu suficient de înalt pentru a deplasa steaua atunci când o odihnim în interiorul partea superioară a sticlei (pentru înălțimea pe care am tăiat-o sticla era de 3,5 cm / 1,4 ). Nu aveți nevoie de tub dacă nu ați lăsat o fereastră în sticla dvs.

Ultimul pas a fost fixarea suportului în orificiul său din bază. Aplicați adezivul fierbinte pe partea inferioară a cutiei pentru a evita să vedeți mizeria inestetică (Imaginea 10).

Odată ce ați terminat asamblarea bazei, utilizați un sharpie pentru orice pete pe care nu le-a atins vopseaua. Cu toate acestea, nu exagerați cu ciocanul, oferă un finisaj mai strălucitor decât vopseaua și acest lucru se va arăta în cantități mari. Câteva puncte aici și acolo este bine, totuși.

Pasul 3: Codul

Atașat mai jos ar trebui să găsiți codul pentru electronice. Pur și simplu descărcați-l și instalați-l pe Arduino. Dacă nu aveți IDE-ul Arduino, puteți descărca versiunea oficială de aici. Alegeți doar versiunea care se potrivește cel mai bine dispozitivului și sistemului de operare (folosesc versiunea 1.8.12 pentru Windows 7 și versiuni ulterioare).

Înainte de a încărca programul pe placa dvs., trebuie să aveți și biblioteca LiquidCrystal. Dacă nu aveți deja această bibliotecă la îndemână, am atașat un link la cea pe care am folosit-o mai jos. Pur și simplu descărcați fișierul.zip și puneți-l în același folder cu schița arduino. Nu este nevoie să-l dezarhivați. Dacă programul nu rulează, iată ghidul oficial arduino pentru instalarea și rularea bibliotecilor.

Biblioteca LCD. (Nu am creat această bibliotecă, dar funcționează bine cu proiectul. Pur și simplu accesați linkul și descărcați versiunea 1.0.7 din secțiunea Descărcări. Creditul complet se adresează autorului Bibliotecii, nu eu).

Pasul 4: Circuitul

Prima imagine este schema de circuit a proiectului. Un lucru pe care ar trebui să-l observați este faptul că LED-urile sunt atașate la capetele firelor pentru a le conecta la panou în timp ce se află în interiorul stelei. Ar trebui să utilizați firele M-F pentru acest lucru și, de asemenea, pentru ecranul LCD. Cu toate acestea, după cum ați putea vedea în a doua imagine, nu aveam suficiente fire M-F la îndemână pentru toate conexiunile, așa că am improvizat cu bandă electrică și blu-tack. Am folosit bandă electrică pentru a ține firele de picioarele cu LED-uri (Imaginea 3) și am folosit blu-tack pentru a ține firele de pinii LCD, deoarece acestea continuau să cadă, probabil pentru că pinii erau prea mici pentru ca banda să se lipească bine suficient pentru a susține greutatea firelor. Ar trebui să utilizați fire M-F, este mult mai puțin stresant. De asemenea, codul de culoare al firelor, duce la o confuzie mult mai mică.

După cum se poate vedea în a doua imagine, am folosit o baterie de 9v pentru a alimenta placa, deoarece ar fi fost o problemă să o alimentez prin cablul computerului.

Potențiometrul a fost setat la aproximativ jumătate până la max (~ 5 kΩ), ceea ce a oferit un nivel bun de contrast pentru ecran.

Pasul 5: Adunarea finală