Isang Tumpak na Modelo ng isang Cepheid Variable Star: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Malaki ang espasyo. Napakalaki. Astronomically so, baka sabihin pa ng isa. Walang kinalaman sa proyektong ito, nais ko lang gamitin ang pun.

Hindi nakakagulat na maraming mga bituin sa kalangitan sa gabi. Gayunpaman, maaaring sorpresahin ang ilang mga bago sa larangan ng Astrophysics o Astronomiya upang malaman na maraming iba't ibang uri ng mga bituin. Ang isang partikular na uri ay tinatawag na isang Cepheid Variable Star at ang mga ito ay maganda, kawili-wili at kapaki-pakinabang lahat sa isa. Sa isang sulyap ang Cepheids ay katulad ng anumang iba pang mga bituin, ngunit kung napagmasdan mo ang isang Cepheid sa loob ng ilang gabi nang sunud-sunod, mapapansin mo na tila ito ay pumuputok, ang liwanag nito ay nagbabago at lumulubog pagkatapos ng mas maliwanag na estado sa loob ng ilang araw. Pagmasdan para sa sapat na haba at mapapansin mo na ang mga 'panahon ng pag-pulso' ay hindi nagbabago. Ito ang dahilan kung bakit natatangi at kapaki-pakinabang ang Cepheids - lumalabas na ang kanilang panahon ng pag-pulso ay direktang nauugnay sa kanilang laki kaya kung bibilangin natin ang oras na aabutin ang bituin mula sa maliwanag hanggang sa lumabo at bumalik muli, masasabi natin kung gaano ito kalaki. Maaari namin itong gamitin upang malaman ang karagdagang impormasyon tungkol sa bituin tulad ng kung gaano kalayo ito, ang aktwal na ningning (Luminosity), atbp Iyon ay tungkol sa lahat ng kailangan mong malaman upang maunawaan kung ano ang nangyayari sa proyektong ito, ngunit kung interesado ka sa pagkahilig pa, tingnan ang pahina ng Wikipedia sa Cepheids.

Gayundin, para lamang sa kasiyahan, maaari mong malaman kung aling Cepheid ang aking ginagawang pagmomodelo sa proyektong ito? (Ang bakas ay nasa imahe sa itaas at ang sagot ay nasa huling seksyon)

Mga gamit

- Papel (18x54cm o 7.1x21.3 )

- Arduino UNO at ang Cable nito

- White LED x3

- 220 Ω resistors x3

- Isang LCD ng 2x16 segment

- Isang 10 kΩ Potensyomiter

- Isang Solderless Breadboard

- M-M Breadboard Wires x12

- M-F Breadboard Wires x18

- Isang 9v Baterya at isang konektor ng kuryente

- Ilang karton

- Isang 500ml Boteng plastik

- Itim na Pintura at Sharpie

- Masking Tape

- Superglue at Mainit na pandikit (Kakailanganin din ang pandikit na baril dito)

- Gunting

Hakbang 1: Ang Bituin

Ang unang problemang nalutas ay ang bituin mismo: Paano tayo makagawa ng isang halos spherical na bagay na kapwa kaaya-aya sa estetika at pinapasa sa ilaw? Napagpasyahan kong ang Origami ang gagawa ng trabaho at sa online ay tumingin para sa mga sphere ng Origami. Natagpuan ko ang ilan ngunit ang mga ito ay alinman sa napakahirap o maling na-advertise (seryoso, ang dami ng mga kuboid na 'spheres' na nakita ko sa buong Google ay hindi nakakagulo). Gayunpaman, makalipas ang ilang sandali ay natagpuan ko ang isa na gusto ko, at kung saan ay medyo payak na umalis pagkatapos ng ilang pagsasanay. Ang mga tagubilin ay ang mga sumusunod, at mayroong isang template para sa natitiklop na mga imahe sa itaas.

1. Tiklupin ang iyong papel sa 24 pantay na piraso. Inirerekumenda ko ang paghahati nito sa 3 pagkatapos ay natitiklop ang bawat seksyon sa kalahati. Magpatuloy sa paghati hanggang sa may 24 na mga hugis-parihaba na seksyon sa kabuuan. Ang mga kulungan ay dapat gumawa ng maliliit na lambak sa papel. (Tingnan ang mga pulang linya sa imahe 2).

2. I-flip ang papel at gumawa ng isang marka sa kanang sulok sa itaas ng papel. Pagkatapos ay bilangin ang 4 na kulungan at gumawa ng isa pang marka sa ilalim ng ika-apat na kulungan. Gumawa ng isang dayagonal na tiklop sa pagitan ng dalawang markang ito. Pagkatapos ay ilipat ang mga marka ng dalawang tuwid na tiklop at gumawa ng isa pang diagonal na tiklop doon. Ipagpatuloy ito hanggang sa maabot mo ang dulo ng papel. (Tingnan ang mga berdeng linya sa pangalawang imahe).

3. Matapos maabot ang dulo ng papel, gumawa ng parehong mga kulungan ngunit nakahilig sa tapat na direksyon. (ibig sabihin magsimula sa kaliwang sulok sa itaas at ulitin ang mga dayagonal na tiklop mula sa hakbang 2 sa kabaligtaran na direksyon). Tingnan ang mga asul na linya sa pangalawang imahe sa itaas.

4. Hanapin ang gitna ng kanang gilid at markahan ito. Pagkatapos ay gumawa ng isang dayagonal na tiklop sa ilalim ng tuwid na tiklop ng dalawang tiklop. Pagkatapos ay gumawa ng isa pang tiklop mula sa tuktok ng tuwid na tiklop na ito hanggang sa gitna ng gilid. Ulitin ito para sa kaliwang gilid, muli sa tuktok at ibaba ng tuwid na tiklop ng dalawang tiklop. (Tingnan ang mga brown na linya sa pangalawang imahe para sa patnubay).

5. Sa wakas kakailanganin mong tiklupin ang papel upang gawin ang globo. Inirerekumenda ko ang pagpunta sa bawat kulungan na iyong ginawa upang matiyak na ang mga ito ay mahusay na natukoy. Sa pagtingin sa huling imahe para sa patnubay, tiklupin ang papel upang ang mga mukha ng mga tatsulok na may label na A ay hawakan ang mga mukha ng mga triangles B. Matapos ang kauna-unahang hanay ng mga kulungan, ang maikling gilid ay dapat na kurba sa isang semi-bilog at kapag nakatiklop ka sa lahat, ang resulta ay dapat na ilabas upang maging hugis ng tulay sa imahe 4.

6. Upang makarating mula sa tulay patungo sa globo, ikonekta ang mga dulo ng tulay. Ginawa ko ito sa pamamagitan ng paglalagay ng mga mukha ng mga unang brilyante mula sa bawat dulo sa bawat isa at idikit ito. Hawakan ang dalawang mukha at ilagay ang ilang patak ng superglue sa pagitan nila upang hawakan ang mga ito sa lugar. Panghuli, i-secure ang lahat ng mga puntos sa tuktok ng bituin sa pamamagitan ng paglalagay ng isang patak ng superglue sa dulo ng bituin. Inirerekumenda ko ang superglue para dito dahil hindi mo kailangang hawakan ang papel nang magkakasama habang ang kola ay dahan-dahang matuyo at nagsisimulang magtanong ka sa iyong mga pagpipilian sa buhay. Ang ibabang punto ay kung saan pumasok ang mga wires kaya iwanang bukas ito.

Natagpuan ko ang paggawa ng bituin na pinaka-kumplikadong bahagi ng proyektong ito, subalit hindi ito napakasama sa sandaling nakuha ko kung paano ko tiklupin ang papel. Personal kong ire-rate ang bola na ito sa isang kahirapan ng 3 sheet ng papel. Magsaya at subukang huwag sumigaw sa pagkabigo.

Hakbang 2: Ang Batayan

Upang magawa ang aking batayan nagsimula ako sa maliit na bagay na duyan na nakita ko sa loob ng kahon ng itlog ng Easter na nakuha ko ilang linggo. Pinasadya ko lamang ito sa loob, pinutol hanggang sa laki upang ito ay 7cm (2.8 ") ang taas at pagkatapos ay pininturahan ito ng itim. Maaaring wala ka ng kakaibang tukoy na item na ito upang gumawa ako kaya gumawa ako ng isang magaspang na template para sa iyo na gumawa ng sarili mong sa labas ng karton (Tingnan ang imahe 2). Kapag nagawa mo ito, gupitin ang isang pabilog na butas sa manipis na dulo ng tuktok na mukha na may diameter na 4cm (1.6 "), center point na 3.5cm (1.4") ang layo mula sa itaas gilid (Larawan 4). Susunod na gupitin ang isang hugis-parihaba na butas na 7x2.5cm (2.8x0.1 ") na nakasentro sa 0.5cm (0.2") ang layo mula sa ilalim na gilid. Ang mga ilaw ay dadaan sa pabilog na butas at ang LCD sa isang hugis-parihaba.

Susunod na kailangan namin ng isang bagay upang i-hold ang bituin sa lugar. Pinili kong hindi ilagay ito nang direkta sa butas dahil ang hugis ng bituin ay hindi ganap na natatakpan ang butas upang makita namin ang circuitry sa loob ng base, na kung saan ay isang maliit na hindi magandang paggawa kung tatanungin mo ako. Upang maiikot ito kakailanganin mo ang simboryo mula sa tuktok ng isang 500ml bote ng tubig (Gawin ang hiwa ng tungkol sa 4 cm mula sa itaas, Larawan 6) at pintahan ito ng itim (Larawan 8). Iniwan ko ang isang maliit na bintana sa akin upang makita ko pa rin ang base ng bituin. Akala ko magiging mas maganda ito kaysa kung ang ilalim ay nawala lamang sa kailaliman. Nalaman ko na ang itim na pintura ay hindi masyadong nakadikit sa bote kaya't pinahiran ko ito sa panimulang aklat (Larawan 7) bago idagdag ang kulay. Sa kasamaang palad ay gumamit ako ng panimulang langis na batay sa langis at ang resulta ay kasing kinis ng dati. Huwag gumamit ng langis batay sa panimulang aklat.

Pagkatapos ng pagpipinta gumawa ako ng isang maliit na tubo ng papel at kulay ito sa itim. Pagkatapos ay nakadikit ito sa leeg ng bote tulad ng ipinakita sa larawan 9 na may mainit na pandikit. Ang layunin nito ay upang ipamukmok ang mga wire kapag dumaan sila sa butas at papunta sa bituin, kaya't ang tubo ay kailangang sapat lamang upang maitago ang lahat ng nakalantad na mga kable, ngunit hindi sapat ang taas upang mapalitan ang bituin kapag ipinahinga natin ito sa loob ng tuktok ng bote (para sa taas pinutol ko ang aking bote na ito ay 3.5cm / 1.4 ). Hindi mo kailangan ang tubo kung hindi ka umalis ng isang window sa iyong bote.

Ang pangwakas na hakbang ay upang ma-secure ang suporta sa butas nito sa base. Ilapat ang mainit na pandikit sa ilalim ng kahon upang maiwasan na makita ang hindi magandang tingnan na gulo (Larawan 10).

Kapag natapos mo na ang pag-assemble ng base, gumamit ng isang sharie para sa anumang mga spot na hindi naabot ng pintura. Gayunpaman, huwag mag-overdo ang sharie, nagbibigay ito ng isang shinier finish kaysa sa pintura at lalabas ito sa maraming halaga. Ang ilang mga tuldok dito at doon ay mabuti gayunpaman.

Hakbang 3: Ang Code

Nakalakip sa ibaba dapat mong hanapin ang code para sa electronics. I-download lamang ito at mai-install ito sa iyong Arduino. Kung wala kang Arduino IDE, maaari mong i-download ang opisyal na bersyon dito. Piliin lamang ang bersyon na pinakaangkop sa iyong aparato at OS (Gumagamit ako ng bersyon 1.8.12 para sa Windows 7 at mas bago).

Bago i-upload ang programa sa iyong board, kailangan mo ring magkaroon ng library ng LiquidCrystal. Kung wala ka pang librong ito upang maiabot, naidikit ko ang isang link sa ginamit ko sa ibaba. I-download lamang ang.zip file at ilagay ito sa parehong folder tulad ng arduino sketch. Hindi na kailangang i-unzip ito. Kung ang programa ay hindi tatakbo pagkatapos narito ang opisyal na gabay ng arduino para sa pag-install at pagpapatakbo ng mga aklatan.

LCD Library. (Hindi ko ginawa ang library na ito, ngunit gumagana ito nang maayos sa proyekto. Pumunta lamang sa link at mag-download ng bersyon na 1.0.7 mula sa ilalim ng seksyon ng Mga Pag-download. Ang Buong Credit ay papunta sa may-akda ng Library, hindi ako).

Hakbang 4: Ang Circuitry

Ang unang imahe ay ang Circuit diagram ng proyekto. Ang isang bagay na dapat mong mapansin ay ang mga LED ay nakakabit sa mga dulo ng mga wire upang ikonekta ang mga ito sa breadboard habang nasa loob ng bituin. Dapat mong gamitin ang M-F wires para dito at para din sa LCD. Gayunpaman, tulad ng maaari mong makita sa pangalawang imahe, wala akong sapat na mga wire ng M-F para sa lahat ng mga koneksyon, kaya't nag-improvis ako gamit ang electrical tape at blu-tack. Gumamit ako ng electrical tape upang hawakan ang mga wire sa mga LED leg (Larawan 3) at ginamit ko ang blu-tack upang hawakan ang mga wire sa mga LCD pin habang patuloy silang nahuhulog, marahil dahil ang mga pin ay masyadong maliit para maipilit din ng tape sapat na upang suportahan ang bigat ng mga wire. Dapat mong gamitin ang mga M-F wires, higit na mas nakakainit. Gayundin, ang code ng kulay ng mga wires, humahantong ito sa mas kaunting pagkalito.

Tulad ng makikita sa pangalawang imahe, gumamit ako ng isang 9v na baterya upang mapagana ang board sapagkat ito ay magiging isang abala upang mapagana ito sa pamamagitan ng computer cable.

Ang potensyomiter ay itinakda sa halos kalahating paraan hanggang sa max nito (~ 5 kΩ), na nagbigay ng isang mahusay na antas ng kaibahan para sa screen.

Hakbang 5: Ang Huling Asamblea