O erupție vulcanică este un spectacol extraordinar și fascinant. Astăzi avem ocazia să vedem această revoltă a naturii în imagini de arhivă, care pot fi găsite cu ușurință pe World Wide Web. Să fii prezent la acest spectacol în direct este problematic și nesigur. Dar există o alternativă minunată la filmările video și evenimentele riscante - realizarea unui model de vulcan cu propriile mâini. Desigur, în acest caz va fi foarte departe de plauzibilitate, dar, cu toate acestea, o demonstrație clară a principiului funcționării vulcanului nu îi va lăsa indiferenți pe micii cercetători.
În plus, va fi utilă implicarea copilului în procesul de fabricație în sine, deoarece creativitatea comună aduce oamenii împreună în cel mai bun mod posibil și contribuie la stabilirea unor relații de încredere în familie. Și dacă elevul dvs. prezintă modelul propriu al unui vulcan la școală, de exemplu, în timpul unei lecții tematice de geografie, nu va trece neobservat în rândul colegilor de clasă și al profesorilor.
Deci, ne-am dat seama totul despre fezabilitate, tot ce rămâne este să vă dați seama cum să faceți un model de vulcan cu propriile mâini? La prima vedere, sarcina este destul de dificilă, deoarece se pare că este necesară achiziționarea unor materiale și reactivi speciali. Într-adevăr, în magazine puteți achiziționa un set gata făcut pentru creativitate cu ipsos, vopsele și instrucțiuni detaliate cum să faci un vulcan acasă. Dar poți încerca să creezi un model fără pregătiri speciale, practic din materiale vechi.
Vă aducem în atenție câteva idei despre ce și cum să faceți un vulcan.
Cum să faci un vulcan din plastilină și amestec de construcție?
Vom avea nevoie de:
- sticla de apa din plastic;
- amestec de construcție, de exemplu, ipsos;
- plastilină;
- vopsele de acuarelă;
- foarfece;
- bicarbonat de sodiu;
- otet de masa.
Progresul lucrării:
- Tăiați partea superioară a sticlei - aproximativ o treime.
- Nu mai avem nevoie de partea inferioară a sticlei, dar trebuie să tăiem cu grijă gâtul de sus, lăsând un mic spațiu.
- Acoperim partea tăiată cu plastilină, dându-i forma dorită a viitorului vulcan.
- Aplicam un amestec de constructii, in prealabil diluat in apa, pe baza de plastilina.
- Introducem gâtul inversat al sticlei în „gura vulcanului”, acoperit cu amestec, după ce înșurubam cu grijă capacul pe acesta.
- Lăsați structura într-un loc cald și uscat până când complet uscat amestecuri.
- Între timp, ne pregătim să demonstram o erupție vulcanică folosind acuarele, oțet și bicarbonat de sodiu.
- Cu ajutorul unei pensule, vopsiți oțetul în roșu.
- Puneți vulcanul uscat într-un castron sau farfurie și puneți 2 linguri de sifon în „crater”.
- Turnați încet oțetul colorat în bicarbonat de sodiu.
- Observăm erupția unui vulcan făcut cu propriile mâini din plastilină și amestec de construcție.
Cu siguranță fiecare dintre noi, când aude cuvântul „cutremur”, experimentează cel puțin indiferență și, de cele mai multe ori, emoții încă extrem de negative. Cu toate acestea, mai mulți designeri tineri au decis să ne schimbe ușor atitudinea față de acest fenomen natural, arătând că până și un cutremur poate deveni o sursă de inspirație.
Quakescape 3D Fabricator a fost creat de designerul James Boock ca răspuns la cutremurul de la Christchurch din Noua Zeelandă. Dispozitivul preia datele despre cutremur furnizate de Geo-net și le transpune în artă folosind tehnologia Arduino și un model Christchurch la scară redusă: mecanismul pictează culori diferite acele locuri în care au avut loc tremurături. Acest aspect acționează ca o pânză goală și permite culorilor să se miște în peisaj, creând picturi uimitoare și vibrante. În acest fel, statistica se transformă în artă funcțională.
Fiecare culoare reprezintă șocuri de diferite magnitudini și se deplasează de-a lungul a două axe orizontale folosind motoare pas cu pas conduse de codul G generat prin Arduino. Acest lucru permite duzelor să se deplaseze peste locațiile exacte ale cutremurului.
Odată ce locația este determinată, vopseaua este pompată în recipiente prin țevi și împinsă afară prin duze. În acest moment, datele exacte despre cutremur sunt transformate într-o formă de artă.
Ideea originală pentru transformarea datelor cutremurelor într-o reprezentare vizuală a venit de la coautorul proiectului Josh Newsome-White. De asemenea, în implementarea conceptului au fost implicați Brooke Bowers, Hannah Warren, George Redmond, Richie Stewart și Philippa Shipley.
Bună ziua, spălări de creier! Astăzi vă voi povesti despre un interesant de casă- un seismograf, ceea ce este foarte posibil fă-o acasă.
Fotografia prezintă o imagine a unui „tobă” seismograf care arată patru cutremure înregistrate în aceeași zi la stația mea din Denver; două în Mexic și două în partea opusă a lumii, la Sumatra.
Există aplicații seismice pe smartphone-urile omniprezente care folosesc un accelerometru încorporat pentru a detecta tremurături în scoarța terestră, dar pot detecta doar tremurături foarte aspre și puternice. Seismograful propus în acest ghid poate înregistra mișcarea solului mai mică de 50 microni/sec (un păr uman are aproximativ 100 microni), adică înregistrează ceea ce nu poate fi simțit.
Sensibilitatea acestui dispozitiv de casă vă permite să înregistrați tremurături de mai mult de 6,5 magnitudini în întreaga lume și magnitudini mai mici într-o anumită zonă. Dar, desigur, filtrarea mecanică și electronică în acest dispozitiv limitează sensibilitatea produsului de casă.
Pasul 1: Comparație cu analogi industriali
Dacă acest seismograf este plasat într-un loc destul de liniștit, stabil, cum ar fi un subsol, atunci puteți colecta date în fundal prin portul USB al computerului folosind software-ul gratuit și nu încărcați procesorul. Iar calitatea datelor îi permite să concureze cu seismografele industriale.
Vă rugăm să rețineți în fotografie că un seismograf de casă, la fel ca unul profesional, distinge bine între undele primare și secundare, precum și undele de suprafață, ceea ce vă permite să determinați distanța până la epicentru cu suficientă precizie.
Pasul 2: Componente
Un seismograf are patru componente principale, fiecare dintre ele pe care le voi descrie în detaliu. Costul total al pieselor va fi de aproximativ 300 USD - 350 USD, iar software-ul este gratuit.
Pasul 3: Componente mecanice
Mecanica acestui seismograf este realizată într-o versiune verticală de scurtă perioadă, care este reglată la o frecvență a undei de aproximativ 1,5-2 secunde, care oferă un răspuns puternic la undele P și S ale unui cutremur. Există loc pentru a modifica lățimea, dar dimensiunea brațului, unghiul arcului și tensiunea arcului sunt critice.
Din nou din lemn al dispozitivului este acceptabil în condiții umiditate stabilă, dar dacă este tratată cu mai multe straturi de vopsea. Aluminiul poate fi folosit ca bază, dar există întrebări cu privire la dilatarea sa termică. Dacă folosiți metal, acesta ar trebui să fie nemagnetic.
Pasul 4: Senzor mecanic
Pasul 5: Lama de pârghie
Lama cuțitului utilitar este folosită ca „balama” pentru pârghia cu contact punctual. Lama în sine este fixată de brațul de aluminiu într-o fantă în formă de V, permițând brațului să se miște liber în sus și în jos. Maneta este realizata din aluminiu, latime de 3,2 cm si grosime de 0,3 cm, in special din aluminiu astfel incat sa nu genereze un camp magnetic atunci cand interactioneaza cu o potcoava magnetica.
Suportul din lemn este lipit de bază cu adeziv pentru lemn și întărit pe partea inferioară cu un șurub autofiletant, astfel încât șurubul autofiletant să nu interfereze cu șuruburile de reglare, cu ajutorul cărora seismograful este nivelat orizontal.
Pasul 6: Primăvara
Caracteristicile primăverii sunt decisive. Daca este prea rigid, potcoava magnetica montata pe maneta va avea dificultati in miscare pe verticala. Parametrii arcurilor mele sunt următorii: 6,35x82,55x0,63 - 3 buc.
Instalați arcurile, controlând nivelul pârghiei orizontale și fixați-le pe suport. Și pentru a atașa pârghia și al treilea arc, folosiți o montură nemagnetică.
Pasul 7: Bobina
Am folosit o potcoavă magnetică cu o forță de atracție de 13,6 kg. Fixați magnetul pe braț folosind șuruburi și piulițe nemagnetice din alamă sau aluminiu.
Bobina este limitată pe lateral de două discuri de 7 cm din fibră de 3 mm, deoarece este un dielectric. Bobina în sine este înfășurată pe un miez de lemn cu un diametru de 2,54 cm și o grosime de 1 cm. In general, dimensiunile bobinei depind de magnetul potcoava. Adăugăm șaibe din lemn pe discurile laterale pentru o fixare ușoară. Un orificiu este găurit în toată baza bobinei pentru un șurub nemagnetic.
Pentru a bobina bobina folosim firul nr. 26, sau chiar mai bine, nr. 30. Gărăm o mică gaură în discul lateral al bobinei, trecem un fir prin el și lăsăm capătul exterior la aproximativ 30 cm. Și apoi înfășurăm bobina. Lăsăm și al doilea capăt cam 30cm. Am automatizat puțin acest proces: am pus baza bobinei pe un șurub, am introdus șurubul într-un burghiu și, la viteze mici, am înfășurat cu grijă firul.
Pasul 8: Amortizor magnetic
Dacă brațul seismografului nu este amortizat, acesta va oscila în sus și în jos din cauza inerției timp de câteva secunde sau minute. Iar reacția pârghiei la prima apăsare poate ascunde undele de intrare în intervalul de la 1 la 25 de secunde, așa că trebuie revenit rapid la starea de repaus. Puteți folosi ulei pentru aceasta, dar această metodă este dezordonată și depinde de temperatură.
Amortizorul magnetic este format dintr-o pană de cupru care trece printr-un câmp magnetic puternic creat de 4 magneți de neodim foarte puternici. Lama și șurubul din alamă nu au proprietăți magnetice, dar corpul este magnetic, așa că magneții de neodim sunt pur și simplu lipiți de el și, pentru ca totul să nu se lipească, sunt instalate șuruburi distanțiere.
Deoarece corpul amortizorului nu este fixat la baza de lemn, ca sa nu se miste, trebuie sa fie suficient de greu. In acest scop am realizat placi triple amortizoare 5x7cm.
Pasul 9: Amortizor magnetic - Vedere laterală
Am făcut 3 găuri cu diametrul de 6,5 mm în fiecare placă. Am plasat magneți de 2,5x2x0,6 în polaritate opusă, 2 pe fiecare parte:
S | N
N | S
Pena 4,5x3,2cm este din tabla de cupru nr.24. Puteți folosi o foaie mai grea, dar nu mai ușoară. O pană poate fi lipită în șurubul de montare, iar spațiul dintre acesta și magneți poate fi setat la aproximativ 3 mm.
Pasul 10: Amplificator
După ce am încercat mai multe opțiuni de amplificator de semnal, am ales-o pe cea prezentată. Acesta este un amplificator stabil cu protecție împotriva zgomotului de joasă frecvență și de anulare automată.
Ieșirea pentru semnalul de timp este opțională și nu este necesară la ieșirea către un computer. Dar secțiunea circuitului: rezistor 100k - TL082 - rezistor 68k este necesar.
Pasul 11: Contur
Mi-am lipit amplificatorul la o placă de circuit și l-am conectat într-o carcasă de plastic. Am adăugat conectori la carcasă și o rezistență de tăiere de 100k pe panoul frontal.
Pasul 12: Sursa de alimentare
Amplificatorul necesită o sursă de alimentare de +12/-12V. Observați cum se potrivesc firele pozitive și negative în regulatorul de tensiune.
Pasul 13: Convertor analog-digital
Folosesc un convertor analog/digital Dataq DI-158U, dar este un model mai vechi cu rezoluție de 12 biți.
Dataq DI-145 și Dataq DI-149 au rezoluție de 10 biți, dar pot introduce zgomot nedorit în semnal.
DI-155 este un model scump, dar este pe 13 biți și este programabil. Deci la +/- 5V puteți obține o rezoluție de 1,2 MV, care este de 16 ori mai bună decât modelele mai puțin costisitoare și, de asemenea, va produce mai puțin zgomot în semnal.
Pasul 14: Software
Puteți folosi software-ul care vine cu convertorul, dar există unul mai bun software, deja specializată pentru scopurile noastre. De exemplu, folosesc program gratuit numit AmaSeis A-1.
Pasul 15: Cutia de izolare
Toți mecanicii seismografului trebuie plasați într-o cutie ermetic închisă, pentru a evita interferențele cauzate de curenții de aer. Am făcut o cutie din spumă de polistiren și am acoperit-o cu o bucată de PAL, dându-i astfel stabilitate.
Pasul 16: Reglarea amortizorului
Pentru a regla ridicarea amortizorului, luați o bucată mică de carton de 2x1,3 cm și atașați-o cu un fir subțire sau un fir de pescuit lungime de aproximativ un metru. Atașați celălalt capăt al firului de băț.
Deschideți capacul cutiei și coborâți cartonul pe pârghie, mai aproape de șurubul de fixare al amortizorului, fără a atinge arcul. Treceți firul pe partea superioară a cutiei și acoperiți cu un capac. Așteptați un minut sau două și trageți firul de fir. Dacă deviația inițială crește și nu în jos, inversați amplificatorul. Dacă sag/rebound este între 12:1 și 15:1, amortizorul este setat corect.
Dacă raportul este mai mic de 12:1, atunci mutați corpul amortizorului astfel încât să acopere cea mai mare parte a panei. Dacă este mai mare de 15:1, atunci mutați corpul amortizorului în cealaltă parte în mod corespunzător. Amortizarea poate fi reglată și prin schimbarea distanței dintre pană și magneți.
Pasul 17: Momentul Adevărului
După ajustare produse de casă amortizare ești gata să prinzi un cutremur. Aveți răbdare, acest proces poate dura de la câteva zile la o săptămână sau mai mult. În funcție de locul în care locuiți, vă puteți aștepta ca replică să dureze în medie între 3 și 10 zile. Cu cât este mai aproape de falia tectonică, cu atât mai des.
Poate vei avea noroc și vei înregistra un cutremur mare, așa cum am făcut eu cu cutremurul cu magnitudinea 9 din Japonia din 11 martie 2011, care a provocat un tsunami devastator. Am înregistrat valurile de la acest cutremur timp de peste patru ore. Pământul sună ca un clopot.
Noroc și bine creierul!
Obiectele tale se mișcă des? Simți impactul? Acesta este un cutremur obișnuit, care are loc de zeci de ori pe zi în întreaga lume. Pentru a-l determina ai nevoie instrument special- seismograf. Pentru a avea un seismograf în casa dvs., nu trebuie să locuiți într-un oraș în care acest lucru este o întâmplare obișnuită. Este suficient să locuiești în zona de construcții, feroviar. Folosind un seismograf, poți afla ce vibrații ale scoarței terestre apar în apropierea casei tale când, de exemplu, trece un tren. De unde îl pot cumpăra și merită să îl cumpăr dacă îl poți face singur?
Baza oricărui seismograf este un pendul masiv. Modul în care îl atârnați pe bază va determina ce vibrații, orizontale sau verticale, vor fi înregistrate.
Atât bazele metalice, cât și cele din fier sunt potrivite pentru construcția seismografului. Ar trebui să fie greu și dur. Locul unde vor fi înregistrate citirile ar trebui să fie format din hârtie și un mecanism de ceas este perfect.
Când încep oscilațiile, baza se mișcă și pendulul, folosind pârghii, forțează penele să se miște. Rezultatul este o înregistrare în zig-zag. Înălțimea și pasul arată natura vibrațiilor.
Sensibilitatea seismografului depinde de raportul de transmisie al mecanismului de pârghie (Fig. A). Cu cât mai mult, cu atât mai sus. Pentru a face liniile vizibile, puteți fuma suprafața tobei cu o lumânare sau o schiță cu un pix capabil să deseneze pe hârtie de calc din plastic. Figura B prezintă un dispozitiv cu oa doua pârghie introdusă în unitatea de înregistrare. Stiloul în sine este apăsat pe tambur folosind propria greutate.
Mecanismul ceasului folosit la seismograf este destul de greu de realizat singur, așa că puteți folosi trusa „Young Watchmaker”.
Hârtia trebuie schimbată de 2 ori pe zi, dar dacă furnizați o a doua clemă pentru stilou, ca în Fig. Și apoi durata de viață a seismografului se va dubla. De asemenea, puteți crește timpul cu o rotație completă a tamburului folosind două trepte de viteză de la jucării. Instalați cel mic pe axa în sensul acelor de ceasornic, iar cel mai mare - cu propria axă - pe sticla de plastic ore.
Seismograful este gata și poți măsura vibrațiile care se întâmplă în jurul tău.
Modelul de vulcan propus poate fi realizat cu ușurință acasă. Poate deveni o imitație spectaculoasă a procesului care are loc în adâncurile Pământului nostru. Producția unui obiect este împărțită în 2 părți logice. Prima parte este realizarea unui con vulcanic. A doua parte este demonstrarea efectivă a procesului de erupție a magmei.
1. Realizarea unui con vulcanic
Pentru a realiza un model de con, veți avea nevoie de:
1. Sticla de plastic.
2. Plastilina.
3. Foarfece.
4. Orice amestec de construcție - gips, chit, adeziv uscat pentru faianță, amestecuri de ipsos gata făcute.
În primul rând, tăiați sticla de plastic treimea superioara.
Aruncăm partea inferioară - nu vom mai avea nevoie de ea. Cu treimea de sus rămasă, folosiți foarfece pentru unghii pentru a tăia cu grijă gâtul cu un mic spațiu de plastic - va juca rolul craterului viitorului nostru vulcan.
Acoperim conul de plastic tăiat cu plastilină, modelând forma viitorului vulcan.
Aplicam pe el orice amestec de constructii amestecat cu apa.
Fotografia arată un amestec de adeziv pentru faianță și chit acrilic, dar gipsul, cimentul sau tencuiala uscată gata făcută va face.
În con, acoperit strâns și pitoresc cu chit, introduceți partea superioară inversată a sticlei cu capacul bine închis.
Pentru ca masa să se întărească, să se usuce și să se întărească, lăsăm potențialul vulcan timp de câteva ore într-un loc uscat.
2. Demonstrarea unei erupții vulcanice
Pentru a simula o erupție vulcanică, vom avea nevoie de bicarbonat de sodiu, 100 ml de oțet și vopsea roșie de acuarelă.
Ne spalam cu o perie vopsea acuarelaîntr-un pahar cu oțet.
Cu cât este mai mult colorant, cu atât erupția va fi mai spectaculoasă.
Este mai bine să puneți conul într-un vas sau un castron pentru a nu păta masa cu „lava” noastră și turnați 2 lingurițe de sifon în craterul condiționat.
