نموذج دقيق لنجم Cepheid Variable Star: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

الفضاء كبير. كبير جدا. من الناحية الفلكية ، يمكن للمرء أن يقول. هذا ليس له تأثير على هذا المشروع ، أردت فقط استخدام التورية.

ليس من المستغرب وجود العديد من النجوم في سماء الليل. ومع ذلك ، قد يفاجئ بعض المبتدئين في عالم الفيزياء الفلكية أو علم الفلك لمعرفة أن هناك العديد من أنواع النجوم المختلفة. نوع واحد معين يسمى Cepheid Variable Star وهي جميلة ومثيرة للاهتمام ومفيدة في كل واحدة. في لمحة ، تبدو Cepheids تمامًا مثل أي نجم آخر ، ولكن إذا لاحظت Cepheid لبضع ليالٍ متتالية ، ستلاحظ أنها تبدو وكأنها تنبض ، ويتغير سطوعها إلى حالات باهتة ثم أكثر إشراقًا على مدار أيام قليلة. راقب لفترة كافية وستلاحظ أن "فترات النبض" هذه لا تتغير. هذا ما يجعل Cepheids فريدة ومفيدة - اتضح أن فترة نبضها مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بحجمها ، لذلك إذا قمنا بحساب الوقت الذي يستغرقه النجم للانتقال من مشرق إلى خافت والعودة مرة أخرى ، يمكننا معرفة حجمه. يمكننا بعد ذلك استخدام هذا لمعرفة المزيد من المعلومات حول النجم مثل المسافة ، والسطوع الفعلي (اللمعان) ، وما إلى ذلك. هذا كل ما تحتاج إلى معرفته لفهم ما يجري في هذا المشروع ، ولكن إذا كنت مهتمًا في الميل أكثر ، انتقل إلى صفحة ويكيبيديا هذه على Cepheids.

أيضًا ، من أجل المتعة فقط ، هل يمكنك معرفة أي سيفيد أقوم بعرضه في هذا المشروع؟ (الدليل في الصورة أعلاه والإجابة في القسم الأخير)

اللوازم

- ورق (18 × 54 سم أو 7.1 × 21.3 بوصة)

- اردوينو أونو وكابلها

- LED أبيض x3

- مقاومات 220 x3

- شاشة LCD 2 × 16 مقطع

- مقياس جهد 10 كيلو أوم

- لوح توصيل غير ملحوم

- أسلاك اللوح M-M x12

- أسلاك اللوح MF x18

- بطارية 9 فولت وموصل طاقة

- بعض الكرتون

- عبوة بلاستيكية سعة 500 مل

- دهان أسود وشربي

- شريط الإخفاء

- الغراء الفائق والصمغ الساخن (ستكون هناك حاجة أيضًا إلى مسدس الغراء هنا)

- مقص

الخطوة 1: النجم

كانت المشكلة الأولى التي تم حلها هي النجم نفسه: كيف نصنع جسمًا كرويًا تقريبًا يكون ممتعًا من الناحية الجمالية ويسمح للضوء بالمرور؟ قررت أن الأوريجامي سيفي بالغرض ولذا بحثت على الإنترنت عن مجالات الأوريغامي. لقد وجدت عددًا غير قليل منها ، لكنها كانت إما صعبة للغاية أو تم الإعلان عنها بشكل خاطئ (على محمل الجد ، كانت كمية "المجالات" شبه المكعبة التي وجدتها عبر Google مقلقة). ومع ذلك ، بعد فترة وجدت واحدة أعجبتني ، وكان من السهل نسبيًا تنفيذها بعد بعض التدريبات. التعليمات كالتالي ، ويوجد قالب قابل للطي في الصور أعلاه.

1. اطوِ ورقتك إلى 24 شريطًا متساويًا. أوصي بتقسيمه إلى 3 ثم طي كل قسم إلى نصفين. استمر في التقسيم إلى النصف حتى يصبح هناك إجمالي 24 مقطعًا مستطيلًا. يجب أن تشكل الطيات أودية صغيرة في الورق. (انظر الخطوط الحمراء في الصورة 2).

2. اقلب الورقة وقم بعمل علامة في الزاوية اليمنى العليا من الورقة. ثم عد 4 طيات وقم بعمل علامة أخرى في أسفل الطية الرابعة. قم بعمل طية قطرية بين هاتين العلامتين. ثم حرك العلامتين طيتين مستقيمتين وقم بعمل طية قطرية أخرى هناك. استمر في ذلك حتى تصل إلى نهاية الورقة. (انظر الخطوط الخضراء في الصورة الثانية).

3. بعد الوصول إلى نهاية الورقة ، قم بعمل نفس الطيات ولكن مائل في الاتجاه المعاكس. (على سبيل المثال ، ابدأ في الزاوية اليسرى العليا وكرر الطيات القطرية من الخطوة 2 في الاتجاه المعاكس). انظر إلى الخطوط الزرقاء في الصورة الثانية أعلاه.

4. ابحث عن مركز الحافة اليمنى وقم بتمييزه. ثم قم بعمل طية قطرية إلى أسفل الطية المستقيمة مرتين. ثم قم بعمل طية أخرى من أعلى هذه الطية المستقيمة إلى منتصف الحافة. كرر هذا للحافة اليسرى ، مرة أخرى إلى أعلى وأسفل الطية المستقيمة مرتين. (انظر الخطوط البنية في الصورة الثانية للإرشاد).

5. أخيرًا سوف تحتاج إلى طي الورق لعمل الكرة. أوصي بتجاوز كل طية قمت بها للتأكد من أنها كلها محددة جيدًا. بالنظر إلى الصورة الأخيرة للحصول على إرشادات ، قم بطي الورقة بحيث تلامس وجوه المثلثات المسماة A وجوه المثلثات B. بعد المجموعة الأولى من الطيات ، يجب أن تنحني الحافة القصيرة إلى نصف دائرة وعندما تطوي كل شيء ، يجب أن تنفتح النتيجة لتكون شكل الجسر في الصورة 4.

6. للوصول من الجسر إلى الكرة ، قم بتوصيل طرفي الجسر. لقد فعلت ذلك من خلال وضع وجوه الماسات الأولى من كل طرف على بعضها البعض ولصقها معًا. ثبت الوجهين معًا وضع بضع قطرات من الغراء الفائق بينهما لتثبيتهما في مكانهما. أخيرًا ، قم بتأمين جميع النقاط الموجودة في الجزء العلوي من النجمة عن طريق وضع قطرة من superglue على طرف النجم. أود أن أوصي باستخدام superglue لهذا الغرض حيث لن تضطر إلى تثبيت الورق معًا لفترة طويلة بينما يجف الغراء ببطء وتبدأ في التساؤل عن خيارات حياتك. النقطة السفلية هي المكان الذي تأتي منه الأسلاك ، لذا اتركها مفتوحة.

لقد وجدت أن جعل النجمة هو الجزء الأكثر تعقيدًا في هذا المشروع ، إلا أنه لم يكن سيئًا للغاية بمجرد أن تعلمت كيفية طي الورق معًا. أنا شخصيا أقوم بتقييم هذه الكرة بصعوبة 3 أوراق ورقية. استمتع وحاول ألا تصرخ في حالة إحباط.

الخطوة 2: القاعدة

لجعل قاعدتي بدأت مع الشيء الصغير المهد الذي وجدته داخل صندوق بيض عيد الفصح لقد عدت بضعة أسابيع. لقد قلبته من الداخل للخارج ، وقمت بقصه ليبلغ ارتفاعه 7 سم (2.8 بوصة) ثم رسمته باللون الأسود. قد لا يكون لديك هذا العنصر المحدد بشكل غريب في متناول اليد ، لذا فقد صنعت نموذجًا تقريبيًا لك لتصنعه بنفسك من الورق المقوى (انظر الصورة 2). بمجرد الانتهاء من ذلك ، قم بقطع ثقب دائري في الطرف الرفيع للوجه العلوي بقطر 4 سم (1.6 بوصة) ، ونقطة المركز على بعد حوالي 3.5 سم (1.4 بوصة) من الأعلى حافة (الصورة 4). بعد ذلك ، قم بقطع ثقب مستطيل 7x2.5 سم (2.8x0.1 بوصة) في المنتصف على 0.5 سم (0.2 بوصة) بعيدًا عن الحافة السفلية. ستمر الأضواء من خلال الفتحة الدائرية وشاشة LCD في الفتحة المستطيلة.

بعد ذلك ، نحتاج إلى شيء ما لتثبيت النجم في مكانه. لقد اخترت عدم وضعه مباشرة على الحفرة لأن شكل النجم لا يغطي الثقب بالكامل ، لذلك كنا قادرين على رؤية الدوائر داخل القاعدة ، وهي صنعة رديئة بعض الشيء إذا سألتني. للتغلب على هذا ، ستحتاج إلى قبة من أعلى زجاجة ماء سعة 500 مل (اجعل القطع حوالي 4 سم من الأعلى ، الصورة 6) وقم بطلائها باللون الأسود (الصورة 8). تركت نافذة صغيرة في بلدي حتى أتمكن من رؤية قاعدة النجم. اعتقدت أنه سيبدو أجمل مما لو اختفى القاع في الهاوية. لقد وجدت أن الطلاء الأسود لم يلتصق بالزجاجة جيدًا ، لذا قمت بتغطيته بالطلاء التمهيدي (الصورة 7) قبل إضافة اللون. لسوء الحظ ، استخدمت أساسًا زيتيًا وكانت النتيجة سلسة تمامًا كما كانت من قبل. لا تستخدمي أساسًا زيتيًا.

بعد الطلاء ، صنعت أنبوبًا صغيرًا من الورق ولونه باللون الأسود. ثم تم لصقها في عنق الزجاجة كما هو موضح في الصورة 9 بالغراء الساخن. والغرض من ذلك هو تمويه الأسلاك عندما تمر عبر الفتحة وفي النجم ، لذلك يجب أن يكون الأنبوب طويلًا بما يكفي لإخفاء جميع الأسلاك المكشوفة ، ولكن ليس طويلًا بما يكفي لتحل محل النجم عندما نضعه داخل النجم. أعلى الزجاجة (بالنسبة للارتفاع الذي قطعته كان 3.5 سم / 1.4 بوصة) لا تحتاج إلى الأنبوب إذا لم تترك نافذة في الزجاجة.

كانت الخطوة الأخيرة هي تأمين الدعم في الفتحة الموجودة في القاعدة. ضع الغراء الساخن على الجانب السفلي من الصندوق لتجنب رؤية الفوضى القبيحة (الصورة 10).

بمجرد الانتهاء من تجميع القاعدة ، استخدم أداة شحذ لأية بقع لم يصل إليها الطلاء. لا تفرط في المبالغة ، فهي تعطي لمسة نهائية أكثر لمعانًا من الطلاء وسيظهر هذا بكميات كبيرة. بعض النقاط هنا وهناك جيدة ولكن.

الخطوة الثالثة: الكود

ستجد مرفقًا أدناه رمز الإلكترونيات. ما عليك سوى تنزيله وتثبيته على Arduino الخاص بك. إذا لم يكن لديك Arduino IDE ، فيمكنك تنزيل الإصدار الرسمي من هنا. ما عليك سوى اختيار الإصدار الذي يناسب جهازك ونظام التشغيل (أستخدم الإصدار 1.8.12 لنظام التشغيل Windows 7 والإصدارات الأحدث).

قبل تحميل البرنامج على منتداك ، يجب أن يكون لديك أيضًا مكتبة LiquidCrystal. إذا لم يكن لديك بالفعل هذه المكتبة لتسليمها ، فقد أرفقت ارتباطًا بالمكتبة التي استخدمتها أدناه. ما عليك سوى تنزيل ملف.zip ووضعه في نفس المجلد مثل رسم اردوينو. ليست هناك حاجة لفك ضغطه. إذا لم يتم تشغيل البرنامج ، فإليك دليل اردوينو الرسمي لتثبيت المكتبات وتشغيلها.

مكتبة LCD. (لم أقم بإنشاء هذه المكتبة ، لكنها تعمل بشكل جيد مع المشروع. ما عليك سوى الانتقال إلى الرابط وتنزيل الإصدار 1.0.7 من قسم التنزيلات. يذهب الرصيد الكامل إلى مؤلف المكتبة ، وليس أنا).

الخطوة 4: الدوائر

الصورة الأولى هي مخطط الدائرة للمشروع. شيء واحد يجب أن تلاحظه هو أن مصابيح LED متصلة بنهايات الأسلاك لتوصيلها باللوحة أثناء وجودها داخل النجمة. يجب عليك استخدام أسلاك MF لهذا وكذلك لشاشة LCD. ومع ذلك ، كما يمكنك أن ترى في الصورة الثانية ، لم يكن لدي ما يكفي من أسلاك MF في متناول اليد لجميع التوصيلات ، لذلك ارتجلت باستخدام شريط كهربائي و blu-tech. لقد استخدمت شريطًا كهربائيًا لتثبيت الأسلاك على أرجل LED (الصورة 3) واستخدمت blu-tech لتثبيت الأسلاك في دبابيس LCD أثناء استمرار سقوطها ، ربما لأن المسامير كانت صغيرة جدًا بحيث يتعذر على الشريط الالتصاق بها جيدًا يكفي لتحمل وزن الأسلاك. يجب عليك استخدام أسلاك MF ، فهي أقل إرهاقًا بكثير. أيضا ، لون الكود على الأسلاك ، فإنه يؤدي إلى الكثير من الالتباس.

كما يتضح في الصورة الثانية ، استخدمت بطارية 9 فولت لتشغيل اللوحة لأنه كان من الصعب تشغيلها عبر كابل الكمبيوتر.

تم ضبط مقياس الجهد في منتصف الطريق تقريبًا إلى الحد الأقصى (حوالي 5 كيلو أوم) ، مما وفر مستوى جيدًا من التباين للشاشة.

الخطوة 5: التجميع النهائي