Всероссийский фестиваль науки НАУКА+ 2014 10.10.2014

11 участников с 1 по 9 класс, которые представят 9 проектов
Коллективный проект "Электромагнетизм и его применение в технических устройствах" (Ющенко Михаил, Умблия Максим, Попов Александр, Попов Михаил, Аксенов Владислав)
Расюк Александр.
«Особенности динамического формирования изображений, основанных на инерционности зрительного восприятия».
Предметом исследования послужил эффект инерционности восприятия вращающихся источников света глазом человека. При достижении некоторой частоты вращения источник света воспринимается как непрерывная светящаяся окружность. Если вращать линейку из восьми светодиодов, то создается впечатление светящихся концентрических окружностей.
Управляя частотой вращения линейки и частотой включения-выключения светодиодов на высокой частоте, то можно добиться различных визуальных эффектов.
Цель работы – выяснить при каких соотношениях частоты вращения светодиодной линейки и частоты переключения светодиодов появляется устойчивый эффект восприятия неподвижных графических изображений глазом человека.
Была поставлена задача вывести короткое текстовое сообщение.
Для этого каждая буква была вписана в сетку 5х8 ячеек, пустые ячейки означают выключенные светодиоды, логические «0», а заполненные ячейки, включенные светодиоды, логические «1». Таким образом каждая буква по столбцам переведена в двоичный массив данных. Последовательно отображая столбцы при вращении светодиодов создается динамическое изображение текстового сообщения. Для возможности отображения разными цветами были выбраны двухцветные светодиоды – синий и красный.
Для экспериментов было собрано устройство, которое представляет собой вращающийся столбец из восьми светодиодов, смонтированных на узкой печатной плате-линейке. Для вращения печатная плата-линейка закреплена на валу электродвигателя.
Расюк Светлана.
«Прибор ночного видения».
Принцип действия прибора основан на том, что видеокамера может снимать ночью, если есть инфракрасная подсветка. Для инфракрасной подсветки используются инфракрасные светодиоды.
Прибор состоит из маленькой видеокамеры; автомобильного телевизора; двух инфракрасных прожекторов, из которых вынуты платы светодиодов; пластикового корпуса; в качестве маски используются защитные очки. На корпус приклеены видеокамера, две платы с инфракрасными светодиодами, защитные очки, во внутрь корпуса вклеен телевизор. Выход видеокамеры подключен ко входу телевизора для передачи видеосигнала. Чтобы подсветки, видеокамера и телевизор работали от одного блока батареек спаяна плата-разветвитель питания.
При подключении питания к прибору загораются инфракрасные подсветки, камера начинает снимать, видеосигнал передается на телевизор и изображение позволяет видеть предметы на расстоянии до 30 метров в темноте.
Расюк Светлана.
«Создание устройства сенсорного управления».
Рассмотрены принципы работы двух типов сенсорных панелей, применяемых в экранах мобильных устройств. Первые реагируют на механические нажатия (резистивные), вторые реагируют на касание токопроводящими предметами (емкостные). Для создания самодельного сенсорного устройства взят резистивный принцип. В качестве токопроводящего материала выбран графит, содержащийся в стержнях чертежных карандашей. Проведены замеры электрического сопротивления для стрежней диапазона жесткости 5H-8B, т.е. от 5й степени твердости до 8й мягкости. Построена диаграмма, проведено сравнение и выбраны наиболее подходящие номера жесткости стержней.
Для сенсоров касания или нажатия на листы ватмана нанесены токопроводящие карандашные линии. Собрано два типа сенсорных панелей. Первый тип состоит из двух листов, наложенных друг на друга и разделенными пористой липкой лентой-диэлектриком. Токопроводящие линии нанесены на обращённые вовнутрь стороны листов. Второй тип состоит из одного листа с нанесёнными сенсорными площадками.
Для регистрации касания или нажатия использована схема управления светодиодами на основе электронных ключей-транзисторов. Для каждой сенсорной панели собрано на макетной плате по десять ключей управления десятью светодиодами.
Самуйлов Дмитрий. «Музыкальная шарманка»
Снаружи шарманка выглядит также как у старинных бродячих музыкантов. Это ящик кубической формы со стороной 40 см. Только у моей шарманки ручка крепится сверху, а не сбоку. Внутри шарманка устроена так: через центр проходит дюралевая полая трубка, к которой сверху крепится ручка. К нижней части трубки приделан медиатор, а на дне ящика расположены струны.
При вращении ручки медиатор движется по кругу и задевает струны, заставляя их звучать. Для звучания шарманки я выбрал старинную австрийскую народную песенку «Ах, мой милый Августин».
Для того чтобы получилась мелодия, на дне шарманки я начертил два круга и разделил их на 12 равных частей (по типу циферблата часов). Длительность нот регулируется расстоянием между струнами, поэтому для получения ритма некоторые деления циферблата были пропущены. Высота нот определяется толщиной струн и их натяжением. Чем толще струна и меньше натяжение, тем ниже звук. Соответственно, чем тоньше струна и больше её натяжение, тем звук выше. Для крепления струн использовались дюралевые уголки, расположенные на нижней панели. Струны натягиваются с помощью болтов и гаек. Под головками болтов просверлены отверстия для зажима струн. Регулируя гайки ключами можно добиться фиксации струн с нужным натяжением, т.е. с нужной высотой звучания.
Крепления для струн получились достаточно крупными, поэтому моя шарманка вместила только семь нот.
Щербин Андрей.
"Лего-сейф"
Собран самостоятельно из деталей конструктора LEGO по оригинальному проекту Щербина Андрея.
Сейф оснащен механизмом внутреннего замка и потайным ключом.
Сейф может быть использован для хранения мелких предметов.
Идея создания Лего-сейфа появилась достаточно давно. При чем, до сборки этого проекта были собраны несколько прототипов небольшого размера. Мир LEGO позволяет ребенку фантазировать и использовать детали из различных наборов, а также комбинировать детали из различных серий конструктора, что дает возможность обычным деталям придавать новые функции.
Лего-сейф может быть масштабирован до достаточно больших размеров, однако, в этом случае, необходимо усовершенствовать механизм замка, поскольку размер деталей в конструкторе ограничен.
Забавный механизм замка может быть использован и для других проектов, например, для создания макетов домов, сундуков и т.п.
Севастьян Черняков ,
«Электронный звуковой сигнализатор (ЭЗС)» для стрелочных приборов.
ЭЗС предназначен для подачи звукового сигнала при достижении измеряемой величиной, индицируемой стрелочным прибором, установленного значения.
ЭЗС устанавливается на стекло стрелочного прибора (например: спидометра автомобиля, манометра , термометра и т.п.) с помощью «липучки» и не требует вмешательства в прибор. Выставляется порог срабатывания, при достижении измеряемой величиной порога срабатывания, раздается звуковой сигнал.
Разберем, как работает в паре со спидометром автомобиля:
1)клеим ЭЗС на стекло спидометра
2)выставляем порог срабатывания, например, на 60 км/час (максимальная разрешенная скорость в населенном пункте)
Как только скорость автомобиля достигнет 60 км/час и более, ЭЗС будет издавать звуковой сигнал, а при снижении скорости автомобиля до 60 км/час и менее ЭЗС замолчит.
Шейнкман Александр.
«Действующая модель пневмопочты».
Предлагается действующая модель пневматической почты с возможностью сообщения между четырьмя адресатами.
Как и у обычной почты, у нашей модели есть несколько (4 штуки) почтовых отделений и сортировочный центр.
Каждое почтовое отделение представляет собой пульт с тремя кнопками, отвечающими адресу отправления, и кнопкой пуск. С помощью шланга оно соединено с сортировочным центром.
Сортировочный центр состоит из сделанного из оргстекла кольца с четырьмя сквозными отверстиями, к которым присоединены другие концы шлангов, идущих от почтовых отделений. Внутрь кольца вставлен круг, также сделанный из оргстекла. В этом круге есть не сквозное отверстие, которое через решетку соединено с пылесосом. Круг поворачивается в кольце с помощью мотора.
После того как в шланг со стороны почтового отделения вставлена посылка, выбран адресат и нажата кнопка пуск, происходит следующее:
1. Круг поворачивается так, чтобы отверстие в нем совместилось с отверстием в кольце, отвечающем отправителю.
2. Пылесос включается на всасывание и засасывает посылку внутрь круга.
3. Круг поворачивается так, чтобы отверстие в нем совместилось с отверстием в кольце, отвечающем получателю.
4. Пылесос включается на выдувание и выдувает посылку получателю.
Расюк Александр.
«Механическая модель шагающего робота».
Модель представляет собой шагающего робота с восемью двигающимися опорами-ногами Г-образной формы. Движение осуществляется с помощью двух электродвигателей левой и правой стороны. Передача вращательного движения от двигателей к каждой ноге осуществляется зубчатыми шестернями. На левой и правой стороне установлено по одному ряду из семи шестерен одинакового диаметра. Каждая нога-опора закреплена в карданном подвесе и в процессе движения описывает окружность.
Для определения геометрических размеров ног-опор (величина короткого, длинного плеча и угол между ними) были произведены графические построения. Рассмотрено шесть различных вариантов в основных фазах движения. Для модели выбраны оптимальные значения.
Для получения информации о месте нахождения робота на нем установлена беспроводная поворотная видеокамера. Питание подается через скользящие контакты.
Управление роботом осуществляется дистанционно по каналу Bluetooth. С мобильного устройства Android посылается управляющая команда размером 1 байт, в котором каждая пара битов отвечает за управление направлением вращения двигателей. Исходный код программы управления под Android взят из открытого источника на сайте sotvorimvmeste.ru ИЦ НИЯУ МИФИ. В код внесены изменения для создания необходимых командных кнопок на экране, затем проект откомпилирован в среде Eclipse.
Прием команды осуществляет Bluetooth модуль HC-06, принятая команда обрабатывается микроконтроллером ATTiny2313, с которым соединены драйверы двигателей L293D. Для коррекции движения используются датчики касания препятствий. Самостоятельно спроектирована и изготовлена и спаяна печатная плата управления.
Дальнейшая модификация предусматривает установку ульразвуковых дольномеров, для нахождения препятствий.

Фотоальбом мероприятия

Источник http://www.festivalnauki.ru/vystavka/22511/gimnaziya-no-1569-sozvezdie