Saya memberi perhatian Anda sebuah lampu, yang pada saat yang sama merupakan alat bantu visual "sebuah lubang hitam di ruang dua dimensi."
Teori relativitas umum Einstein mengatakan bahwa objek dengan massa mengubah struktur ruang-waktu. Lubang hitam adalah titik dengan kepadatan sangat besar sehingga ruang-waktu di dalamnya cukup terdistorsi sehingga tidak ada radiasi maupun materi yang bisa lepas.
Untuk menciptakan kembali fenomena ini, saya mengambil sepotong elastane hitam untuk meniru "struktur ruang-waktu", dan di sekitarnya saya menempatkan "horizon acara" - cincin LED putih; hanya sedikit lebih dekat ke "lubang hitam" - dan cahaya tidak keluar. Semakin lama Anda menyalakan lampu, semakin banyak lubang hitam tumbuh, menyerap materi dan energi. Dalam model kami, untuk mensimulasikan ini, elastane menarik garis dikepang, melewati pipa tembaga dan digerakkan oleh motor listrik yang terletak di pangkalan. Pengontrol kecerahan secara simultan mempengaruhi kecepatan ketegangan: semakin banyak cahaya dan materi memasuki lubang hitam per satuan waktu, semakin cepat ia tumbuh, dan sebaliknya. Jika lampu mati, mesin berputar ke arah yang berlawanan, mengurangi ketegangan, yang analog dengan penguapan lubang hitam akibat radiasi Hawking.
Apakah representasi artistik dari lubang hitam berguna dalam patung kinetik dengan mekanika primitif? Mungkin ya, sampai taraf yang sama dengan komik "Tim and Beat" tentang pria kecil di komputer. Atau pemodelan fenomena fisik dengan sirkuit pada amplifier operasional. Jika Anda ingin cerita yang lebih serius, meskipun disederhanakan tentang lubang hitam, inilah
video ini di saluran YouTube "Singkatnya".
Jika Anda ingin memasang lampu yang sama, siapkan:
- kain stretch hitam seperti elastane (alias spandex, lycra, dll.)
- pipa tembaga setengah inci (yang plastik juga cocok jika Anda bukan steampunker) dan tiga alat kelengkapan sudut 90 derajat
- dasar kayu
- pancing dikepang
- kaleng semprot dengan cat hitam
- Arduino Nano
- Catu daya 9 volt
- Strip LED putih buatan sendiri, berbeda dari yang standar karena semua LED di dalamnya hanya dihubungkan secara paralel
- Modul dengan dua H-jembatan dengan melalui perlindungan saat ini L9110
- 28BYJ motor stepper
- beralih sakelar
- resistor variabel
- kabel, solder, fluks, papan tempat memotong roti
- Alat untuk instalasi radio dan pengerjaan kayu
Memotong tiga potong pipa: dua 330 mm dan satu 368 mm.
Jika diinginkan, Anda dapat memoles seperti ini:
Bor tiga lubang 16-mm: dua pada sudut sekitar 25 derajat dari vertikal - untuk pipa yang kemudian Anda pasang cincin LED, kemudian, mundur 25 mm dari mereka - lubang pusat untuk pipa melalui mana tali pancing akan dilewati.
Bor dua lubang lagi dari diameter yang sesuai untuk sakelar sakelar dan resistor variabel. Lubang lain yang ditunjukkan pada foto perangkat jadi pada akhir artikel dibor secara keliru, Anda tidak perlu mengulanginya.
Cetak
dua set cincin
setengah dengan filamen hitam dan rekatkan masing-masing. Untuk mencetak seluruh dering, penulis tidak memiliki cukup ruang di meja printer.
Potong persegi dari elastane dan berbaring di atas cincin tipis. Buat lubang di kain untuk 10 sekrup, kemudian, terus sedikit meregang, tutup dengan cincin tebal dan hubungkan "sandwich" yang dihasilkan dengan sekrup. Potong elastane yang tersisa.
Ikat manik-manik dengan tali pancing yang dikepang ke bagian tengah potongan elastane.
Tempel strip LED di sekeliling cincin. Pasang cincin ke pipa pendek melalui alat kelengkapan. Solder kabel ke pita, tandai agar polaritasnya jelas, atau dengan mengambil kabel berwarna, dan melewati salah satu pipa.
Warnai dasar hitam. Pasang fitting di pipa panjang. Pasang semua pipa, sakelar sakelar, dan resistor variabel di lubang yang disediakan untuk mereka. Lewati garis melalui pipa tengah yang dipasang di tengah.
Hubungkan komponen sesuai dengan diagram terlampir.
Motor stepper 28BYJ memiliki lima kabel, tetapi salah satunya - merah - tidak perlu dihubungkan di mana pun. Hubungkan kabel oranye dan merah muda ke output modul Motor B H-bridge, dan kabel kuning dan biru ke output Motor A. Tancapkan modul ke Arduino seperti ini:
B1A ke D11
B1B ke D10
A1A ke D9
A1B ke D8
Hubungkan strip LED (saya akan mengingatkan Anda, ini buatan sendiri, dan semua LED terhubung secara paralel) melalui resistor 100-ohm antara output D3 (atau output lain dengan PWM, Anda dapat memilihnya dalam sketsa) dan kabel umum. Hubungkan sakelar sakelar sedemikian rupa sehingga menghubungkan kabel biasa melalui resistor 2,2 kOhm ke input D2 di posisi bawah, dan output dari stabilizer lima volt di posisi atas. Sangat menarik mengapa penulis tidak suka resistor pull-up, ini akan memungkinkan penggunaan switch tanpa kontak yang biasanya tertutup. Hubungkan salah satu terminal sisi resistor variabel ke kabel biasa, yang lain ke output dari penstabil lima volt, dan terminal tengah ke input A0.
Cetak katrol dari set file STL yang sama, letakkan di poros motor, pasang pancing. Jadi ternyata sesuatu seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Isi sketsa:
//L9110 -> 28BYJ int A1A = 8; int A2A = 9; int B1B = 10; int B2B = 11; int PotPin = 0; // A0 int SwitchPin = 2; int LEDring = 3; // - int waitTime; // ( ) int PotVal; // int SwitchVal; int intensity; // float pulleyRadius = 1.4; // float maxStringContraction = 7.0; // , , float stepsPerRevolution = 2048.0; // float Pi = 3.14159; float circumference = 2.0 * Pi * pulleyRadius; float MaxRevs = maxStringContraction / circumference; // float MaxSteps = MaxRevs * stepsPerRevolution; // int StepLimit = MaxSteps; // int StepCount = 0; void setup() { Serial.begin(9600); //Serial.println(circumference); //Serial.println(MaxRevs); //Serial.println(MaxSteps); //Serial.println(StepLimit); pinMode(SwitchPin, INPUT); pinMode(LEDring, OUTPUT); pinMode(A1A, OUTPUT); pinMode(A2A, OUTPUT); pinMode(B1B, OUTPUT); pinMode(B2B, OUTPUT); } void step1() { digitalWrite(A1A, LOW); digitalWrite(A2A, HIGH); digitalWrite(B1B, HIGH); digitalWrite(B2B, LOW); delay(5); } void step2() { digitalWrite(A1A, LOW); digitalWrite(A2A, HIGH); digitalWrite(B1B, LOW); digitalWrite(B2B, HIGH); delay(5); } void step3() { digitalWrite(A1A, HIGH); digitalWrite(A2A, LOW); digitalWrite(B1B, LOW); digitalWrite(B2B, HIGH); delay(5); } void step4() { digitalWrite(A1A, HIGH); digitalWrite(A2A, LOW); digitalWrite(B1B, HIGH); digitalWrite(B2B, LOW); delay(5); } void Stop() { digitalWrite(A1A, LOW); digitalWrite(A2A, LOW); digitalWrite(B1B, LOW); digitalWrite(B2B, LOW); delay(5); } void BHgrowth() { analogWrite(LEDring, intensity); if (StepCount < StepLimit) { // step1(); step2(); step3(); step4(); StepCount += 1; } Stop(); } void HawkingRadiation() { analogWrite(LEDring, 0); if (StepCount > 0) { step3(); step2(); step1(); step4(); StepCount -= 1; } Stop(); } void loop() { PotVal = analogRead(PotVal); intensity = map(PotVal, 0, 1024, 0, 254); SwitchVal = digitalRead(SwitchPin); if (SwitchVal == 1) { BHgrowth(); waitTime = 255 - intensity; // , , if (waitTime < 1){ waitTime = 1; } } else { HawkingRadiation(); waitTime = 255; } delay(waitTime); Serial.println(waitTime); Serial.println(SwitchVal); }
Selesai, Anda bisa menggunakannya!