Hogyan készítsünk egy vulkán modellt saját kezűleg. DIY vulkán modell papírból, poliuretán habból és gyurmából: mesterkurzusok részletes utasításokkal

Jó napot, agymosások! Ma egy érdekesről mesélek házi- szeizmográf, ami teljesen lehetséges csináld otthon.

A képen egy szeizmográf „dob” képe látható, amelyen négy földrengés látható, amelyeket ugyanazon a napon rögzítettek a denveri állomásomon; kettő Mexikóban és kettő a világ másik oldalán, Szumátrán.

A mindenütt megtalálható okostelefonok szeizmikus alkalmazásokkal rendelkeznek, amelyek a beépített gyorsulásmérőt használják a remegés észlelésére. földkéreg, de csak nagyon durva, erős ütéseket tudnak észlelni. Az ebben az útmutatóban javasolt szeizmográf 50 µm/sec-nél kisebb talajmozgást képes rögzíteni (egy emberi haj körülbelül 100 µm), vagyis azt rögzíti, ami nem érezhető.

Ennek a házi készítésű készüléknek az érzékenysége lehetővé teszi a 6,5 ​​magnitúdónál nagyobb remegés regisztrálását a világ minden táján, és kisebb erősségű remegést egy adott területen. De természetesen ebben a készülékben a mechanikus és elektronikus szűrés korlátozza a házi készítésű termék érzékenységét.

1. lépés: Összehasonlítás ipari analógokkal

Ha ezt a szeizmográfot meglehetősen csendes, stabil helyen, például pincében helyezik el, akkor adatokat gyűjthet háttér keresztül USB port számítógépe ingyenes szoftvert használ, és nem tölti be a processzort. Az adatok minősége pedig lehetővé teszi, hogy versenyezzen az ipari szeizmográfokkal.
Kérjük, vegye figyelembe a képen, hogy a házi készítésű szeizmográf, akárcsak egy professzionális, jól megkülönbözteti az elsődleges és másodlagos hullámokat, valamint a felszíni hullámokat, ami lehetővé teszi az epicentrum távolságának megfelelő pontosságú meghatározását.

2. lépés: Összetevők

A szeizmográfnak négy fő összetevője van, amelyek mindegyikét részletesen ismertetem. Az alkatrészek összköltsége körülbelül 300-350 dollár lesz, a szoftver pedig ingyenes.

3. lépés: Mechanikai alkatrészek

Ennek a szeizmográfnak a mechanikája függőleges, rövid periódusú változatban készült, amely körülbelül 1,5-2 másodperces hullámfrekvenciára van hangolva, ami erős választ ad a földrengés P és S hullámaira. A szélesség változtatható, de a kar mérete, a rugó szöge és a rugó feszessége kritikus.

A fából készült készülékek elfogadhatók stabil páratartalmú körülmények között, de csak akkor, ha több réteg festékkel kezelik őket. Alumínium használható alapnak, de a hőtágulása kérdéses. Ha mégis fémet használ, annak nem mágnesesnek kell lennie.

4. lépés: Mechanikus érzékelő

5. lépés: Karos penge

A segédkés pengéje a kar "csuklópántja" pont érintkezéssel. Maga a penge egy alumínium karra van felszerelve egy V alakú résben, így a kar szabadon mozoghat fel és le. A kar alumíniumból készült, szélessége 3,2 cm és vastagsága 0,3 cm, pontosabban alumíniumból, hogy ne hozzon létre mágneses teret a mágneses patkóval való kölcsönhatás során.

A fa állvány faragasztóval az alapra van ragasztva, alul pedig önmetsző csavarral megerősítve, hogy az önmetsző csavar ne zavarja az állítócsavarokat, melyek segítségével a szeizmográf vízszintesre kerül.

6. lépés: Tavasz

A rugó jellemzői meghatározóak. Ha túl merev, a karra szerelt mágneses patkó nehezen tud függőlegesen mozogni. A rugóim paraméterei a következők: 6,35x82,55x0,63 - 3 db.

Szerelje be a rugókat, szabályozva a vízszintes kar szintjét, és rögzítse őket a tartóhoz. A kar és a harmadik rugó rögzítéséhez használjon nem mágneses rögzítést.

7. lépés: Tekercs

13,6 kg-os vonzóerejű mágneses patkót használtam. Rögzítse a mágnest a karhoz nem mágneses sárgaréz vagy alumínium csavarokkal és anyákkal.

A tekercset oldalt két 7 cm-es tárcsa határolja, amelyek 3 mm-es farostlemezből készülnek, mivel dielektrikum. Maga a tekercs 2,54 cm átmérőjű és 1 cm vastag famagra van feltekerve. Általában a tekercs méretei a patkómágnestől függenek. Az oldaltárcsákhoz fa alátéteket adunk a könnyű rögzítés érdekében. A tekercs teljes aljába egy lyuk van fúrva egy nem mágneses csavar számára.

A tekercs feltekeréséhez 26-os, vagy még jobb esetben 30-as vezetéket használunk. A tekercs oldaltárcsájába fúrunk egy kis lyukat, átfűzünk rajta egy drótot, és a külső végét kb. 30 cm-re hagyjuk. És akkor feltekerjük a tekercset. A második végét is kb 30 cm-re hagyjuk. Kicsit automatizáltam ezt a folyamatot: csavarra tettem a tekercs alapját, a csavart egy fúróba illesztettem, és alacsony fordulatszámon óvatosan feltekertem a vezetéket.

8. lépés: Mágneses lengéscsillapító

Ha a szeizmográf kar nincs csillapítva, akkor a tehetetlenség hatására fel-le oszcillál néhány másodpercig vagy percig. A kar reakciója az első nyomásra pedig 1 és 25 másodperc közötti tartományban képes elrejteni a beérkező hullámokat, így gyorsan vissza kell állítani a nyugalmi állapotába. Ehhez használhat olajat, de ez a módszer rendetlen és hőmérsékletfüggő.

A mágneses csillapító egy réz ékből áll, amely 4 nagyon erős neodímium mágnes által létrehozott erős mágneses mezőn halad keresztül. A penge és a sárgaréz csavar nem rendelkezik mágneses tulajdonságokkal, de a test mágneses, ezért a neodímium mágneseket egyszerűen ráragasztják, és hogy ne tapadjon össze minden, távtartó csavarokat szerelnek fel.

Mivel a csappantyútest nincs fa alapra rögzítve, elég nehéznek kell lennie, hogy megakadályozza elmozdulását. Erre a célra hármas csappantyúlemezeket készítettem 5x7cm-es.

9. lépés: Mágneses lengéscsillapító – Oldalnézet

Mindegyik lemezbe 3 db 6,5 mm átmérőjű lyukat fúrtam. A 2,5x2x0,6-os mágneseket ellentétes polaritással helyeztem el, oldalanként 2-t:
S | N
N | S

A 4,5x3,2cm-es ék 24-es számú rézlemezből készült. Használhat nehezebb lapot, de könnyebbet nem. A rögzítőcsavarba egy éket lehet forrasztani, amely és a mágnesek közötti hézag kb. 3 mm-re állítható.

10. lépés: Erősítő

Több jelerősítő opció kipróbálása után a bemutatottat választottam. Ez egy stabil erősítő automatikus nullázással és alacsony frekvenciájú zajvédelemmel.

Az időjel kimenete opcionális, és nem szükséges PC-re történő kimenetkor. De az áramkör rész: 100k ellenállás - TL082 - 68k ellenállás szükséges.

11. lépés: Vázlat

Az erősítőmet egy áramköri lapra forrasztottam, és egy műanyag házba bedugtam. A házhoz csatlakozókat tettem, az előlapra pedig egy 100k trim ellenállást.

12. lépés: Tápegység

Az erősítő +12/-12V tápellátást igényel. Figyelje meg, hogyan illeszkednek a pozitív és negatív vezetékek a feszültségszabályozóba.

13. lépés: Analóg-digitális átalakító

Dataq DI-158U analóg/digitális konvertert használok, de ez egy régebbi modell, 12 bites felbontással.
A Dataq DI-145 és Dataq DI-149 10 bites felbontással rendelkeznek, de nemkívánatos zajt visznek be a jelbe.
A DI-155 drága modell, de 13 bites és programozható. Tehát +/- 5V-on 1,2 MV-os felbontást kaphatunk, ami 16-szor jobb, mint az olcsóbb modelleknél, és a jelben is kevesebb zajt produkál.

14. lépés: Szoftver

Használhatja a konverterhez mellékelt szoftvert, de van jobb is szoftver, már a mi céljainkra specializálódott. Én például használom ingyenes program AmaSeis A-1 néven.

15. lépés: Szigetelő doboz

Minden szeizmográf szerelőt szorosan lezárt, légmentesen záródó dobozban kell elhelyezni, hogy elkerüljük a légáramlatok okozta interferenciát. Csináltam egy dobozt polisztirolhabból és egy darab forgácslappal letakartam, ezáltal stabilitást adtam neki.

16. lépés: A lengéscsillapító beállítása

A lengéscsillapító emelés beállításához vegyen egy 2x1,3 cm-es kis kartonpapírt, és rögzítse egy körülbelül méter hosszú vékony cérnával vagy damil segítségével. Rögzítse a szál másik végét a pálcához.
Nyissa ki a doboz fedelét, és engedje le a kartont a karra, közelebb a lengéscsillapító rögzítőcsavarjához, anélkül, hogy megérintené a rugót. Vezesse végig a szálat a doboz tetején, és fedje le fedővel. Várjon egy-két percet, és élesen húzza meg a cérnát. Ha a kezdeti elhajlás felfelé megy, és nem csökken, fordítsa meg az erősítőt. Ha a megereszkedés/visszapattanás 12:1 és 15:1 között van, a lengéscsillapító megfelelően van beállítva.
Ha az arány kisebb, mint 12:1, akkor mozgassa a lengéscsillapító testet úgy, hogy az ék nagy részét lefedje. Ha több mint 15:1, akkor ennek megfelelően mozgassa a csappantyútestet a másik oldalra. A csillapítás az ék és a mágnesek közötti rés változtatásával is állítható.

17. lépés: Az igazság pillanata

Beállítás után házi készítésű termékek csillapítással készen állsz egy földrengés elkapására. Legyen türelmes, ez a folyamat néhány naptól egy hétig vagy tovább is eltarthat. Attól függően, hogy hol élsz, az utórengések átlagosan 3-10 napig tarthatnak. Minél közelebb van a tektonikus töréshez, annál gyakrabban.

Talán szerencséd lesz, és rögzíteni fogsz egy nagy földrengést, ahogy én tettem a 2011. március 11-i japán 9-es erősségű földrengéssel, amely pusztító szökőárt okozott. Több mint négy órán keresztül rögzítettem a földrengés hullámait. A föld harangként zengett.

Sok sikert és jót agyvadászat!

Guseva Anna

Projekt menedzser:

Vodolazskaya O.A.

Intézmény:

MAOU "3. számú középiskola Alakurtti faluban" Murmanszk régióban

Javasolt kutatási projekt földrajzban "Szeizmográf készítése saját kezűleg" vizsgálja a szeizmográf jelentőségét a földgömb szeizmikusan instabil területein. A szerző a készülék saját változatát kínálja, amely rögtönzött anyagokból készült.

Szerző kutatómunka a földrajzban a „Szeizmográf létrehozása saját kezűleg” a műszertervezési lehetőségek fejlődését vizsgálja a primitív prototípusoktól a modern ultraérzékeny eszközökig. Egy 6. osztályos tanuló azt javasolja, hogy saját kezűleg készítsen szeizmográfot kartondobozból, gyurmából, ceruzából és cérnából.

Így a munkavégzés által okozott rezgések befejezett regisztrálását tekinthetjük mosógép, lépcső az iskolában szünetben és padlórezgés ugrás közben. A hallgató bebizonyította, hogy készüléke alkalmas különféle természetű mechanikai rezgések rögzítésére.

Bevezetés
1. Fő rész
1.1. A szeizmográf keletkezésének története
1.2.Korszerű szeizmográfok
1.3. Szeizmográf készítése
2. Kísérleti rész
2.1. Mosógép működése okozta rezgések tanulmányozása
2.2. A lépcsők rezgésének tanulmányozása, amelyen a tanulók a kávézóba mennek
2.3. Padlórezgések tanulmányozása ugrókötél közben
Következtetések
Információforrások

Bevezetés

Ezek többnyire gyenge remegések. A pusztító erejű földrengések sokkal ritkábban fordulnak elő, átlagosan kéthetente egyszer. Szerencsére ezek többsége az óceánok fenekén fordul elő, és nem okoz gondot az emberiségnek, hacsak nem szeizmikus elmozdulások következtében szökőár következik be.

Mindenki ismeri a földrengések katasztrofális következményeit: a tektonikus tevékenység vulkánokat ébreszt, az óriási dagályhullámok egész városokat sodornak az óceánba, a vetések és földcsuszamlások épületeket rombolnak le, tüzeket és áradásokat okoznak, és több száz és ezer emberéletet követelnek.

Ezért az emberek mindenkor arra törekedtek, hogy tanulmányozzák a földrengéseket és megelőzzék azok következményeit. Milyen eszköz segíti az embereket a földrengések előrejelzésében és az erősségének mérésében? Megtudtam, mi az szeizmográf.

A munka célja : tanulmányozza a szeizmográf-berendezés létrehozásának történetét, és készítsen szeizmográfot otthon.

Kutatási célok:

1. Tanulmányozza a szeizmográf keletkezésének történetét;
2. Szereljen össze egy házi szeizmográfot;
3. Rögzítse a rezgéseket szeizmográf segítségével;
4. Készítsen elektronikus prezentációt.

Kutatási módszerek:

1. Információk keresése és elemzése erről a témáról különböző forrásokban;
2. Építés;
3. Kísérletek végzése.

Gyakran mozognak a tárgyaid? Érzi a hatásokat? Ez egy közönséges földrengés, amely naponta több tucatszor fordul elő szerte a világon. Ennek meghatározásához speciális eszközre van szüksége - szeizmográfra. Ahhoz, hogy otthonában legyen szeizmográf, nem kell olyan városban élnie, ahol ez gyakori jelenség. Elég, ha az építési területen élsz, vasúti. Szeizmográf segítségével megtudhatja, hogy a földkéreg milyen rezgései keletkeznek háza közelében, amikor például egy vonat elhalad. Hol lehet beszerezni, és érdemes-e megvenni, ha saját kezűleg is elkészítheti?
Minden szeizmográf alapja egy hatalmas inga. Az, hogy hogyan rögzíti az alapra, meghatározza, hogy milyen vízszintes vagy függőleges rezgéseket rögzít a rendszer.

A szeizmográf felépítéséhez fém és vas alapok egyaránt alkalmasak. Nehéznek és keménynek kell lennie. Az a hely, ahol a leolvasásokat rögzíteni fogják, papírból és dobból kell állnia.
Amikor az oszcillációk elkezdődnek, az alap elmozdul, és az inga karok segítségével mozgásra kényszeríti a tollakat. Az eredmény egy cikcakk rekord. A magasság és a hangmagasság mutatja a rezgések természetét.

A szeizmográf érzékenysége a karos mechanizmus áttételi arányától függ (A ábra). Minél több, annál magasabb. A vonalak láthatóvá tétele érdekében a dob felületét gyertyával vagy műanyag pauszpapírra rajzolni képes filctollal vázolhatja. A B ábra egy olyan eszközt mutat be, amelynek második karja a felvevő meghajtóba van behelyezve. Maga a toll saját súlyával a dobhoz van nyomva.
A szeizmográfban használt óraszerkezetet meglehetősen nehéz saját kezűleg elkészíteni, ezért használhatja a „Fiatal órás” készletet.
A papírt naponta kétszer kell cserélni, de ha egy második bilincset is biztosít a tollhoz, mint az 1. ábrán. És akkor a szeizmográf élettartama megduplázódik. Az időt a dob egy teljes fordulatával is növelheti, ha két játékból származó fogaskereket használ. Szerelje fel a kisebbet az óramutató tengelyére, a nagyobbat - a tengelyével együtt - az óra műanyag üvegére.
A szeizmográf készen áll, és mérheti a körülötted zajló rezgéseket.

DIY vulkán modell sós tészta. Mesterkurzus lépésről lépésre fotók.

Munkám során arra kérem Önt, hogy megtudja, lehet-e otthon vulkánt készíteni, és nézze meg ezt a veszélyes, de számomra nagyon szép jelenségnek tűnik - egy vulkánkitörést. A 10-13 éves iskolások, valamint az óvodáskorúak bemutathatják, hogy képesek mesterséges vulkán létrehozására.
Technika: A tesztoplasztika, úgy tűnik, nagyon alkalmas az ötletem megvalósítására.
Cél: Kutatási tevékenységek elrendezése - kísérlet, valamint vizuális segédeszközként használható külső és belső szerkezet vulkán

"Tüzet és lávát köpök,
Veszélyes óriás vagyok
Rossz híremről vagyok híres,
Mi a nevem?" (Vulcan)

A vulkánok a földkéreg vagy egy másik bolygó kérgének felszínén lévő geológiai képződmények, ahol a magma a felszínre kerül, lávát, vulkáni gázokat, sziklákat (vulkáni bombákat) és piroklasztikus áramlásokat képezve.
Szó "Vulkán" az ókori római tűzisten, Vulkán nevéből származik. Latinból lefordítva - a tűz és a kovácsmesterség istene.

Valószínűleg az embereket fenyegető lehetséges természeti katasztrófák közül a vulkánkitörések a legdrámaibbak, ha nem is az áldozatok számát és a pusztítást tekintve, akkor a borzalom és a tehetetlenség érzésében, amely hatalmába keríti az embereket a keletkezett tomboló elemekkel szemben. a bolygó tüzes belei által.
A vulkán fantasztikus látvány. Percek alatt egész városokat pusztíthat el, emberek ezreit ölheti meg, tájakat rombolhat le, sőt a Föld klímáját is megváltoztathatja.
A tudósok becslése szerint ma körülbelül 500 millió ember él vulkánok közelében.
1700 óta a vulkánkitörések több mint 260 000 ember halálát okozták. Az emberek nem tudják megakadályozni a tömeges haláleseteket, ha nem tanulják meg megérteni és tisztelni a vulkánokat.
Külsőleg a vulkánok különböznek egymástól a kúpos és pajzsos vulkántípusok. A pajzsvulkánok széles, lapos vulkánok, amelyek átmérője néhány kilométertől több mint 100 km-ig terjed, és általában alacsonyak és szélesek. A vulkán a magas hőmérsékletű folyékony láva ismételt kiömlésének eredményeként jött létre.
Ebben a mesterkurzusban egy kúpos vulkán elkészítését javaslom.
Kúpos vulkán. A vulkán lejtői meredekek - a láva vastag, viszkózus és meglehetősen gyorsan lehűl. A hegy kúp alakú.

Leírás lépésről lépésre munka

1. Először a sótésztát kell elkészítenünk a Vulcan Model elkészítéséhez. A sótészta elkészítéséhez 400 g-ra van szükségünk. liszt, 200 gr. finom só és 150 ml. víz.

Számos szeizmikus állomás (a görög szeizmosz szóról kapta a nevét, amely "földrengést" jelent) szétszórtan található a világon. Csak néhány percbe telik, amíg a tudósok elkezdik elemezni a szeizmográfok leolvasását. Ezután összehasonlítják az adatokat a más országokban dolgozó kollégáik által szerzett adatokkal.
A szeizmográfok működése egy elven alapul. A könnyű keret érinti a talajt, és egy rugós felfüggesztésű súly csatlakozik hozzá. A terhelés inerciálisabb, vagyis nehezebb mozgásba hozni, mint egy könnyű tárgyat. A talaj megremegésekor a keret is rezeg, de a terhelés a gravitációja miatt a helyén marad. A viszonylag stabil rakomány mozgását rögzítő rögzíti - hullámos vonalat húz egy papírtekercsre. A földrengések szeizmográfban történő rögzítésére a tehetetlenség elvét használják.

A föld rezgésének elkapása
A kínaiak i.sz. 132-ben találták fel a szeizmoszkópot, egyfajta szeizmográfot. e. Ha valahol remegés történt, egy labda kirepülne az egyik sárkány száján, és egyenesen a béka szájába zuhant, ami nemcsak magát a tényt mutatja, hanem a rezgések irányát is. Ez az eszköz „földremegést” észlelt akár 500 km távolságban.

Szeizmográf építése

Szükséged lesz:

Kartondoboz; ár; szalag; gyurma; ceruza; filctoll; zsineg vagy erős cérna; egy darab vékony karton.

A szeizmográf kerete az lesz kartondoboz. Meglehetősen merev anyagból kell készülnie. A nyitott oldala a készülék elülső része lesz.

Egy csúszda segítségével készítsen lyukat a leendő szeizmográf felső fedelén. Ha nincs elég merevség a „kerethez”, fedje le a doboz sarkait és széleit szalaggal, erősítse meg, a képen látható módon.

Gyurmázzunk egy golyót a gyurmából, és készítsünk bele egy lyukat ceruzával. Nyomja a filctollat ​​a lyukba úgy, hogy a hegye kissé kilógjon a gyurmagolyó ellentétes oldalából.

Ez a mutató a szeizmográfon, amelyet arra terveztek, hogy vonalakat rajzoljon a föld rezgéseiből.

Vezesse át a szál végét a doboz tetején lévő lyukon. Helyezze a dobozt az alsó oldalra, és húzza meg a szálat úgy, hogy a filctoll szabadon lógjon.

A cérna felső végét kössük egy ceruzához, és forgassuk a ceruzát a tengelye körül, amíg ki nem vesszük a szál lazát. Miután a jelölő a kívánt magasságban lóg (vagyis csak megérinti a doboz alját), rögzítse a ceruzát a helyére szalaggal.

Csúsztasson egy kartonlapot a marker hegye alá a doboz aljába. Állítson be mindent úgy, hogy a filctoll hegye könnyen hozzáérjen a kartonhoz, és vonalakat hagyhasson ki.

Szeizmográfja használatra kész. Ugyanazt a működési elvet használja, mint a valódi berendezés. Egy súlyozott felfüggesztés vagy inga tehetetlenebb lesz a rázással szemben, mint egy keret.

Nem kell megvárni a földrengést, hogy teszteljék a készüléket működés közben. Csak rázza meg a keretet. A medál a helyén marad, de elkezd vonalakat rajzolni a kartonra, akárcsak egy valódi