Опыты –> Бритва Арнольда или маятник “вверх ногами”

На очень хорошем образовательном сайте я увидел видеоролик  с величайшим математиком 20 века В.И.Арнольдом. Суть его рассказа в том, что перевернутый «вверх тормашками» - т .е. грузом кверху маятник на жестком подвесе при определенных условиях будет устойчивым, если точка подвеса совершает вертикальные колебания.

Ролик рекомендую посмотреть, но вкратце для тех, кому некогда:

Один из проектов [ускорителя элементарных частиц] основывался на устойчивости перевёрнутого маятника с вертикально колеблющейся точкой подвеса (вопрос об устойчивости кругового движения ускоряемых частиц сводился к такому же уравнению).

П. Л. Капица предложил, прежде чем тратить миллионы на строительство ускорителя, экспериментально проверить вывод о маятнике. Он переделал электрическую швейную машинку так, что её вращение доставляло вертикальные колебания точки подвеса маятника.

Маятник устойчиво стоял вверх ногами, а при небольшом отклонении в сторону начинал качаться вокруг этого вертикального положения, как качается обычный маятник около своего нижнего положения равновесия.

Когда П. Л. Капица был председателем оргкомитета физической олимпиады школьников, а В. И. Арнольд —математической, причём оба оргкомитета заседали (в Институте физпроблем) совместно, П. Л. показал членам этих оргкомитетов свою швейную машинку с маятником, сохранившуюся в соседнем кабинете как реликвия.

Не имея электрической швейной машинки, В. И. Арнольд приспособил для создания вертикальных колебаний точки подвеса маятника электробритву «Нева» (вибрационного типа).

Короче, я был настолько заинтригован, что решил повторить опыт. И что из этого получилось – смотрите на видео.

Проджекты -> Книгосканер

Книгосканер

Я ведь тут упоролся на отличненько и решил соорудить книгосканер. За основу была взята идея с проекта BookLiberator http://bkrpr.org/doku.php , однако решено было перевернуть всё с ног на голову. Также вдохновение черпалось отсюда (http://www.youtube.com/watch?v=BfVyfRARuts) однако цена их продукта меня вовсе не обрадовала,  да и ни навыков ни средств чтобы такую штуку сделать пока нету.

В итоге стараниями одного знакомого инженера-авиатора был сделан сей девайс.

Для постобработки используется замечательная программа ScanTailor

http://scantailor.sourceforge.net/?q=ru/about

которая с легкостью делает обрезание разрезание страниц, выравнивание и разворот изображений, а также добавление полей и преобразование из цветного в ч\б.

Пример книжки, зацифрованной на сканере вот:

П. Девис. Случайная Вселенная. Пер. с англ. 1985. 160 с.  DJVU High Quality: 39мб http://db.tt/AKGP6qS Low Quality: 1мб http://db.tt/bOc9cwt

Понравившиеся мне и отсканированные книжки будут иногда появляться здесь: http://friendfeed.com/scbooks (сообщество по определенным причинам закрытое, но зарегистрируйтесь во френдфиде и я добавлю вас)

Проблемы пока следующие:

Самое важное –

1) отсутствует CHDK – особая прошивка, добавляющая важные функции, для моей модели фотоаппаратов Canon. Это, конечно, временно, но пока я не могу сделать ни дистанционный спуск, ни выставить фиксированное фокусное расстояние/выдержку/диафрагму. Из-за этого освещенность и фокусировка немного плавает от страницы к странице. Также есть проблема с датчиком поворота, из-за которого фотки иногда спонтанно меняют ориентацию. Скорее всего проще будет резать инфу в EXIF.

2) Освещение – увы недостаточное даже при 30 ваттной энергосберегаловке. Думаю, что когда выйдет прошивка и я сваяю удаленный спуск для обоих фотиков (а также надеюсь сделаю внешнее питание) – можно будет присобачить к системе вспышку. И тогда всё будет шоколадно.

3) Софт работает чудовищно долго. Если я уже сейчас «ручками» могу перефоткать 100 страниц за 15 минут, то обработка и кодирование занимает никак не меньше часа.

4) Сложно отследить качество «фоток» - только постфактум после переливки на комп.

Опыты –> Эксперименты с Arduino часть 3

Третий опыт с Arduino. В данной мини-лекции мы узнаем, как проигрывать при помощи Arduino простейшие мелодии, а также закрепим материал предыдущих двух уроков.

Для опытов была создана экспериментальная платформа под кодовым названием “Щячло”. Это игрушка Furby из Макдональдса с кое-какими принципиальными доработками. В глаза ей были вставлены два мощных светодиода (пожалуй, слишком мощных, не жадничайте, как я и не покупайте светодиоды на 30000 мКд, а то в глазах после опытов будут плясать зайчики) . В щячло к Щячлу был вмонтирован фоторезистор,  а в хвостовой части – стоит динамик (впрочем, он находился там и в прошлой инкарнации Furby).

Итак, суть опыта такова: имеется некоторый уровень освещенности от настольной лампы, и если мы её выключим – сработает фотодатчик и игрушка начнёт играть мелодию, а также в такт “мигать” глазами.

Мелодия выбрана с намёком на “Космическую Одиссею” Стэнли Кубрика и Артура Кларка. Да и 2010 год в конце-то концов. Кстати знаете ли вы, почему HAL-9000 пел именно Daisy Daisy, когда Дэйв вытаскивал из него один за другим модули памяти? [узнайте]

Мне очень важны ваши комментарии, так что не стесняйтесь, пишите.

Исходный код для данного примера. Прокомментированный и даже разукрашенный.

int speakerPin = 9; // выход для динамика
int leftEye= 10; // левый светодиод
int rightEye=11; // правый светодиод
int photoPin = 0; // аналоговый вход для фоторезистора
int val = 0; // переменная для значения считанного с аналогового входа

// ноты мелодии
char notes[] = "GECgabCaCg DGECabCDED EFEDGEDC CECaCag gCEDgCEDEFGECDgC "; // пробел - это пауза
// длительность для каждой ноты и паузы
int beats[] = { 4, 4, 4, 4, 1, 1, 1, 2, 1, 4,
        2, 4, 4, 4, 4, 1, 1, 1, 2, 1,
        4, 2, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 4,
        2, 1, 2, 1, 2, 1, 1, 4, 2, 1,
        2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 1, 1,
        1, 1, 2, 1, 4, 4, 4} ;

int tempo = 200; // темп исполнения
int length = sizeof(notes); // количество нот


void playTone(int tone, int duration) {
digitalWrite(leftEye,HIGH); // зажигаем оба глаза
digitalWrite(rightEye,HIGH); 
 // проигрываем требуемую ноту с нужной частотой и длительностью
 for (long i = 0; i < duration * 1000L; i += tone * 2) {
  digitalWrite(speakerPin, HIGH);
  delayMicroseconds(tone);
  digitalWrite(speakerPin, LOW);
  delayMicroseconds(tone);
}
digitalWrite(leftEye,LOW); // гасим оба глаза
digitalWrite(rightEye,LOW);  
 
}

void playNote(char note, int duration) {
 // массив для наименований нот (до ре ми ... и т.д. в пределах двух октав)
 char names[] = { 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'a', 'b', 'C','D','E','F','G','A','B' };
 // соответствующие нотам частоты
 int tones[] = { 1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014, 956, 850, 759, 716, 638, 568, 507 };

 // выбор частоты по наименованию ноты
 for (int i = 0; i < 15; i++) {
  if (names[i] == note) {
   playTone(tones[i], duration);
  }
}
}

void setup() {
pinMode(speakerPin, OUTPUT);// цифровые выводы на динамик
pinMode(leftEye, OUTPUT);  // и оба светодиода
pinMode(rightEye, OUTPUT); // конфигурируем как выходы
pinMode(photoPin, INPUT);  // а с фоторезистором - как вход
}

void loop() {
// считываем значение с фотодатчика
val = analogRead(photoPin);  
// небольшая задержка для регенерации АЦП
delay(10);
if (val>1020) { // если значение превысило предел (стало темно) - запускаем цикл проигрывания мелодии
 for (int i = 0; i < length; i++) { //
   if (notes[i] == ' ') {
    delay(beats[i] * tempo); // пауза
   } else {
    playNote(notes[i], beats[i] * tempo); // либо проигрываем соответствующую ноту
   }
  // небольшая пауза между нотами
  delay(tempo / 2);
  }
}
}

* This source code was highlighted with Source Code Highlighter.

Опыты –> Шуруподвигатель, или сеанс электромагнитной магии с последующим разоблачением.

Я вот тут Youtube посматриваю. И увидел один опыт, который просто обязан был повторить. Всего нужно 4 вещи – батарейка, проводок, шуруп (или гвоздик) и круглый неодимовый мощный магнитик.

Так почему же оно крутится?

Не до конца уверен в точности описания и терминологии, но заявляю, что – этот опыт является простой и наглядной иллюстрацией Силы Лоренца и закона магнитной индукции.

Поскольку ток течет по кратчайшему пути – по радиусу магнита, а магнит – из редкоземельного металла (с керамическим такая штука не выйдет) – то на каждый заряд внутри будет действовать сила Лоренца. Вектор её будет направлен параллельно касательной в точке соприкосновения проводка и магнита.

В пользу этого говорит также, что при перевороте магнитика (сверху был северный а снизу южный полюс, перевернули – стало наоборот) или при смене полюсов батарейки система начинает крутиться в другую сторону.

А какие простые опыты с магнитиками и электричеством знаете вы?

Опыты –> Эксперименты с Arduino часть 2

Продолжаем опыты с Arduino.

В этом пятиминутном видеоуроке мы познакомимся с тем, как работает аналоговый вход в Arduino, подключим к Arduino фоторезистор, а также научимся извлекать звук из пьезодинамика. Результатом будет простейшая система охранной сигнализации, срабатывающая при прерывании светового потока (от настольной лампочки).

Исходные коды программы:

int potPin = 0;    // select the input pin for the photoresistor
int speakerOut = 3; // this is the pin that the piezo element should be connected with
int val = 0;       // variable to store the value coming from the sensor
void setup() {
  pinMode(speakerOut, OUTPUT);// declare the ledPin as an OUTPUT
}
void loop() {
  val = analogRead(potPin);    // read the value from the sensor
if (val< 200){
   digitalWrite(speakerOut, HIGH);  // turn the speaker on
    delayMicroseconds(1700);                  // stop the program for some time
digitalWrite(speakerOut, LOW);  // turn the speaker off
    delayMicroseconds(1700);                  // stop the program for some time
}
}

Опыты –> Эксперименты с Arduino часть 1

Вот я подумал, чего стесняться, начинаем серию экспериментальных видеолекций про платформу Arduino (Freeduino) с микроконтроллером Atmel.  Если понравится – пишите, мне очень важно ваше мнение и вопросы. Голос за кадром – мой, извините, не Ефим Копелян, дикторскими качествами по большей части обделен, но постараюсь развиваться в этом плане.

В первой части мы вкратце знакомимся с платой Arduino и испытываем простейшую программу, которая мигает светодиодом.

Эксперименты –> Twitter

Я решил месяц назад провести маленький эксперимент, набрать 1000 фоллоуеров в твиттере, а заодно потешить свое чувство собственной важности. Поскольку я не рассматриваю Twitter как платформу для извлечения информации и не читаю тамошнюю ленту, а считаю что все это – по большей части забава, и лишь отвечаю на адресованные лично мне сообщения, то решил – почему бы нет? В ЖЖ и Френдфиде такой эксперимент я бы точно не поставил, поскольку стараюсь “проглядывать” всех френдов. Ну вот вам график за предыдущий месяц.

 

Методика проста – френдим народ, чтобы он зафрендил в ответ. Первый этап - я выбирал одного твиттер-пользователя, скармливал его имя питону скрипту на питоне (приведен здесь) и ждал, пока скрипт обработает 100 первых друзей пользователя. Так обработано было 4 или 5 пользователей (см первая стрелка), взаимность – примерно 20 %, что неплохо.

Второй этап - Тёмин китайский эксперимент дал мне целый список свежайших русскоязычных взаимных френдов, я написал новый скрипт,обрабатывающий тот список (на самом деле я обработал только троих последних, кто почитает подробности эксперимента, поймет почему). Скрипт ненамного сложнее предыдущего, если кого заинтересует – выложу. Результат вполне себе ничего (см вторая стрелка). Логично что новых контактов вне этого списка было мало (а в списке на момент запуска было около 60 человек).

Короче у меня без особых забот набралось 860 френдов, А сейчас решил повторить, потому что две недели ничего не делал, только фоллоуил новопришедших в ответ с помощью CatFood Follower. Гулять – так гулять, пройдусь по друзьям ВСЕХ, кто в Тёмином списке. Пожалуйста, если у вас аккаунт в твиттере и вы читаете это – зафоллоуите меня в ответ. Обещаю полную взаимность!

http://twitter.com/nazarovsky

А еще теперь можно играть в http://playspymaster.com/. Глупая, но прикольная убивалка времени, для тех у кого есть аккаунт в твиттере. Например вот, я успешно покусился на “тысячнега”. С третьей попытки :)