یک مدل دقیق از یک ستاره متغیر سفیدی: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

فضا بزرگ است. خیلی بزرگ. حتی از نظر نجومی نیز می توان گفت. این هیچ تاثیری در این پروژه ندارد ، من فقط می خواستم از کلمه استفاده کنم.

جای تعجب نیست که ستارگان زیادی در آسمان شب وجود دارند. با این حال ، ممکن است برخی از افراد تازه وارد در حوزه های اخترفیزیک یا نجوم شگفت زده شوند که بدانند انواع مختلفی از ستاره ها وجود دارد. یک نوع خاص ستاره متغیر Cepheid نامیده می شود و همه آنها در یک قسمت زیبا ، جالب و مفید هستند. در یک نگاه ، قفئیدها مانند هر ستاره دیگری به نظر می رسند ، اما اگر چند شب متوالی یک قیف را مشاهده کنید ، متوجه می شوید که به نظر می رسد در حال تپش است ، روشنایی آن در طی چند روز به حالت کم نورتر و سپس روشن تر تبدیل می شود. به مدت طولانی مشاهده کنید متوجه خواهید شد که این "دوره های ضربان قلب" تغییر نمی کند. این همان چیزی است که سفیدی ها را منحصر به فرد و مفید می کند - به نظر می رسد دوره ضربان آنها به طور مستقیم با اندازه آنها ارتباط دارد ، بنابراین اگر زمان مورد نیاز برای رفتن ستاره از روشن به کم نور و بازگشت دوباره را در نظر بگیریم ، می توانیم اندازه آن را تشخیص دهیم. سپس می توانیم از این اطلاعات برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ستاره مانند فاصله آن ، روشنایی واقعی آن (روشنایی) و غیره استفاده کنیم. اینها همه چیزهایی است که شما باید بدانید تا بفهمید در این پروژه چه می گذرد ، اما اگر علاقه دارید برای تمایل بیشتر ، به این صفحه ویکی پدیا در Cepheids مراجعه کنید.

همچنین ، فقط برای سرگرمی ، می توانید بفهمید که من در این پروژه از کدام Cepheid مدل می کنم؟ (سرنخ در تصویر بالا و پاسخ در قسمت آخر آمده است)

تدارکات

- کاغذ (18x54cm یا 7.1x21.3 )

- Arduino UNO و کابل آن

- LED سفید x3

- مقاومت 220 Ω x3

- دارای LCD بخش 2x16

- پتانسیومتر 10 کیلووات

- یک تخته نان بدون لحیم

- M-M Breadboard Wires x12

- M-F Breadboard Wires x18

- باتری 9 ولت و اتصال برق

- مقداری مقوا

- یک بطری پلاستیکی 500 میلی لیتری

- رنگ سیاه و شارپی

- نوار ماسک زدن

- چسب فوق العاده و داغ (تفنگ چسب نیز در اینجا مورد نیاز است)

- قیچی

مرحله 1: ستاره

اولین مشکلی که باید حل شود خود ستاره بود: چگونه می توانیم یک شیء تقریباً کروی بسازیم که هم از نظر زیبایی خوشایند باشد و هم از نور عبور کند؟ من تصمیم گرفتم که اریگامی این کار را انجام دهد و بنابراین به صورت آنلاین به دنبال حوزه های اریگامی هستم. من تعداد زیادی از آنها را پیدا کردم ، اما آنها یا بسیار دشوار بودند یا تبلیغات کاذب انجام شد (به طور جدی ، مقدار "کره" مکعبی که در سراسر Google پیدا کردم نگران کننده بود). با این حال ، پس از مدتی یکی از مواردی را که دوست داشتم پیدا کردم و بعد از چند بار تمرین کردن بسیار ساده بود. دستورالعمل ها به شرح زیر است ، و یک قالب برای تا شدن در تصاویر بالا وجود دارد.

1. کاغذ خود را در 24 نوار مساوی تا کنید. توصیه می کنم آن را به 3 قسمت تقسیم کرده و هر قسمت را به نصف تا کنید. به نصف ادامه دهید تا در مجموع 24 قسمت مستطیل شکل وجود داشته باشد. چین ها باید دره های کوچکی در کاغذ ایجاد کنند. (خطوط قرمز تصویر 2 را ببینید).

2. کاغذ را برگردانید و در گوشه سمت راست بالای کاغذ علامتی ایجاد کنید. سپس 4 تا را روی هم بشمارید و یک علامت دیگر در پایین چین چهارم ایجاد کنید. بین این دو علامت یک چین مورب ایجاد کنید. سپس علامت ها را دو برابر مستقیم حرکت دهید و یک چین مورب دیگر در آنجا ایجاد کنید. این کار را ادامه دهید تا به پایان مقاله برسید. (خطوط سبز رنگ را در تصویر دوم ببینید).

3. پس از رسیدن به انتهای کاغذ ، همان چین ها را ایجاد کنید اما در جهت مخالف کج باشید. (یعنی از گوشه بالا سمت چپ شروع کرده و چین های مورب را از مرحله 2 در جهت مخالف تکرار کنید). خطوط آبی را در تصویر دوم بالا مشاهده کنید.

4. مرکز لبه سمت راست را پیدا کرده و آن را علامت گذاری کنید. سپس یک تاشو مورب به پایین چین مستقیم دو برابر کنید. سپس یک چین دیگر از بالای این چین مستقیم تا وسط لبه ایجاد کنید. این کار را برای لبه سمت چپ تکرار کنید ، دوباره به سمت بالا و پایین چین مستقیم دو بار تا کنید. (برای راهنمایی خطوط قهوه ای موجود در تصویر دوم را ببینید).

5. در نهایت برای ایجاد کره باید کاغذ را تا کنید. توصیه می کنم از هر مرحله ای که ایجاد کرده اید دیدن کنید تا مطمئن شوید که همه آنها به خوبی مشخص شده اند. با نگاه کردن به آخرین تصویر برای راهنمایی ، کاغذ را تا کنید تا صورت مثلث هایی با برچسب A روی صورتهای مثلث B را لمس کند. پس از اولین مجموعه چین خوردگی ، لبه کوتاه باید به صورت یک نیم دایره خم شود و وقتی همه چیز را تا کردید ، نتیجه باید به شکل پل در تصویر 4 باز شود.

6. برای رسیدن از پل به کره ، انتهای پل را به هم وصل کنید. من این کار را با قرار دادن صورت اولین الماس ها از هر سر به یکدیگر و چسباندن آنها به یکدیگر انجام دادم. دو صورت را کنار هم نگه دارید و چند قطره ابر چسب بین آنها بیندازید تا در جای خود ثابت بمانند. در نهایت ، با قرار دادن یک قطره فوق چسب روی نوک ستاره ، تمام نقاط بالای ستاره را محکم کنید. من چسب فوق العاده ای را برای این کار پیشنهاد می کنم زیرا مجبور نیستید کاغذ را برای چندین سال در کنار هم نگه دارید در حالی که چسب به آرامی خشک می شود و شما شروع به زیر سوال بردن انتخاب های زندگی خود می کنید. نقطه پایانی جایی است که سیم ها وارد می شوند بنابراین آن را باز بگذارید.

به نظر من ساختن ستاره پیچیده ترین قسمت این پروژه بود ، اما وقتی به چگونگی تا زدن کاغذ با هم آشنا شدم ، خیلی بد نبود. من شخصا به سختی 3 ورق کاغذ به این توپ امتیاز می دهم. لذت ببرید و سعی کنید از ناامیدی فریاد نزنید.

مرحله 2: پایگاه

برای ساختن پایه ، من با گهواره کوچکی که در جعبه تخم مرغ عید پاک پیدا کردم ، چند هفته عقب گرفتم. من به سادگی آن را به بیرون برگرداندم ، اندازه آن را طوری تنظیم کردم که 7 سانتی متر (2.8 اینچ) طول داشته باشد و سپس آن را سیاه رنگ کردم. ممکن است این مورد عجیب و غریب خاص را در دست نداشته باشید ، بنابراین من یک الگوی خشن برای شما تهیه کردم تا خودتان آن را بسازید. خارج از مقوا (تصویر 2 را ببینید). هنگامی که آن را ساختید ، یک سوراخ دایره ای در انتهای نازک قسمت بالای صورت با قطر 4 سانتی متر (1.6 اینچ) ، نقطه مرکزی حدود 3.5 سانتی متر (1.4 اینچ) از قسمت بالا برش دهید. لبه (تصویر 4). سپس یک سوراخ مستطیل شکل 7x2.5cm (2.8x0.1 ") در مرکز 0.5cm (0.2") دور از لبه زیرین ببرید. چراغها از سوراخ دایره ای و LCD در یک مستطیل عبور می کنند. به

در مرحله بعد به چیزی نیاز داریم که ستاره را در جای خود نگه دارد. من ترجیح دادم آن را مستقیماً روی سوراخ نگذارم زیرا شکل ستاره به طور کامل حفره را نمی پوشاند ، بنابراین ما می توانستیم مدار داخل پایه را ببینیم ، که اگر از من بپرسید ، کمی کار بدی است. برای دور زدن این مورد به گنبد از بالای بطری 500 میلی لیتری آب نیاز دارید (برش را از بالا حدود 4 سانتی متر از بالا بردارید ، تصویر 6) و آن را سیاه رنگ کنید (تصویر 8). من پنجره کوچکی در پنجره خود گذاشتم تا بتوانم پایه ستاره را ببینم. من فکر می کردم این زیبا تر از آن است که ته آن در پرتگاه ناپدید شود. متوجه شدم رنگ مشکی خیلی خوب به بطری نمی چسبد ، بنابراین قبل از افزودن رنگ ، آن را با پرایمر (تصویر 7) پوشاندم. متأسفانه من از آغازگر روغن استفاده کردم و نتیجه تقریباً مانند قبل صاف بود. از پرایمر روغن دار استفاده نکنید.

بعد از نقاشی یک لوله کوچک کاغذ درست کردم و آن را سیاه کردم. سپس آن را مانند تصویر 9 با چسب حرارتی به گردن بطری چسباند. هدف از این کار استتار سیم ها هنگام عبور از سوراخ و وارد شدن به ستاره است ، بنابراین لوله باید فقط به اندازه ای بلند باشد که بتواند تمام سیم کشی های در معرض دید را پنهان کند ، اما آنقدر بلند نباشد که بتوانیم وقتی ستاره را در داخل آن قرار می دهیم جابجا شود. قسمت بالای بطری (برای ارتفاع بطری خود را 3.5 سانتی متر / 1.4 اینچ اندازه گیری کردم). اگر پنجره ای در بطری خود باقی نگذاشته اید ، نیازی به لوله ندارید.

آخرین مرحله این بود که تکیه گاه در سوراخ آن در پایه محکم شود. چسب حرارتی را به قسمت زیر جعبه بمالید تا از آشفتگی ناخوشایند دیدن نکنید (تصویر 10).

پس از اتمام مونتاژ پایه ، برای نقاطی که رنگ به آن نرسیده است از تیزکن استفاده کنید. در استفاده از تیزکنی زیاده روی نکنید ، زیرا جلوه درخشان تری نسبت به رنگ دارد و این مقدار زیادی نشان می دهد. چند نقطه اینجا و آنجا خوب است.

مرحله 3: کد

در زیر ضمیمه باید کد لوازم الکترونیکی را بیابید. به سادگی آن را بارگیری کرده و روی Arduino خود نصب کنید. اگر Arduino IDE ندارید ، می توانید نسخه رسمی را از اینجا بارگیری کنید. فقط نسخه ای را انتخاب کنید که مناسب دستگاه و سیستم عامل شما باشد (من از نسخه 1.8.12 برای Windows 7 و بالاتر استفاده می کنم).

قبل از بارگذاری برنامه روی برد خود ، باید کتابخانه LiquidCrystal را نیز داشته باشید. اگر قبلاً این کتابخانه را در اختیار ندارید ، پیوندی را که در زیر از آن استفاده کرده ام پیوست کرده ام. کافی است فایل.zip را بارگیری کرده و در همان پوشه طرح آردوینو قرار دهید. نیازی به باز کردن فشرده آن نیست. اگر برنامه اجرا نمی شود ، در اینجا راهنمای رسمی arduino برای نصب و اجرای کتابخانه ها آمده است.

کتابخانه LCD (من این کتابخانه را درست نکردم ، اما با پروژه خوب کار می کند. کافی است به پیوند بروید و نسخه 1.0.7 را از قسمت Downloads بارگیری کنید. اعتبار کامل به نویسنده کتابخانه می رسد ، نه من).

مرحله 4: مدار

اولین تصویر ، نمودار مدار پروژه است. نکته ای که باید به آن توجه کنید این است که LED ها به انتهای سیم ها متصل شده اند تا بتوانند آنها را در ورودی ستاره به تخته نان متصل کنند. برای این کار و همچنین برای LCD باید از سیم های M-F استفاده کنید. با این حال ، همانطور که ممکن است در تصویر دوم مشاهده کنید ، من سیمهای M-F کافی برای همه اتصالات در دست نداشتم ، بنابراین با نوار برقی و بلو-تاک بداهه نوازی کردم. من از نوار برقی برای نگه داشتن سیم ها روی پایه های LED استفاده کردم (تصویر 3) و از blu-tack برای نگه داشتن سیم ها روی پین های LCD استفاده می کردم ، زیرا احتمالا به این دلیل که پین ها خیلی کوچک بودند تا نوار به خوبی بچسبد. به اندازه ای که بتواند وزن سیم ها را تحمل کند. شما باید از سیم های M-F استفاده کنید ، استرس بسیار کمتری دارد. همچنین ، رنگ سیم ها را کد کنید ، باعث سردرگمی بسیار کمتری می شود.

همانطور که در تصویر دوم مشاهده می شود ، من از باتری 9 ولت برای تغذیه برد استفاده کردم زیرا برای تغذیه آن از طریق کابل کامپیوتر مشکل ایجاد می شد.

پتانسیومتر در حدود نیمی از حداکثر (5 کیلووات ~) تنظیم شده است ، که سطح خوبی از کنتراست را برای صفحه نمایش فراهم می کند.

مرحله 5: مجمع نهایی