Napokon dokaz – bili smo na MjesecuPlaneta koja prometuje krivim

smjerom!?Brodski vijakNE 555Model ratnog brodaRačunajmo

pomoću integriranih krugova! (2)Ika 8, KarlovacEnergija s umjetnih otokaIzradi u vrtu mlinSto kilometara za jedan euroNačelo ciklona

ABC_528.indd 1 2009.09.22 08:44

Ministarstvo znanosti, obrazovanja i športa odobrilo je uporabu “ABC tehnike” u osnovnim i srednjim školama

U OVOM BROJUVjetrogeneratori uče letjeti . . . . . . . . . . . . . 2Napokon dokaz – bili smo na Mjesecu . . . . 3Planeta koja prometuje krivim smjerom!? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Brodski vijak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5NE 555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Model ratnog broda . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Računajmo pomoću integriranih krugova! (2) . . . . . . . . 8USB-pamtilo: sada i kao kovanica . . . . . . . 10Ika 8, Karlovac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Model hladnjaka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Au to mo bi li: Špor tski i kla sič ni . . . . . . . . . . 14Energija s umjetnih otoka . . . . . . . . . . . . . 17Izradi u vrtu mlin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Sto kilometara za jedan euro . . . . . . . . . . . 22Načelo ciklona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Drhtave noge američke uzdanice za let na Mjesec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Traži se – tragač za supernovim zvijezdama! . . . . 28Dinamo i generatori . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Meki strojevi bez vijaka . . . . . . . . . . . . . . . 32Nagradna križaljka . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Dizajnerska navigacija . . . . . . . . . . . . . . . 35Art Lebedov Navigarius . . . . . . . . . . . . . . 35Mišem po staklu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Logitech Anywhere Mouse MX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Tanki PlayStation 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Archos Clipper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Nacrt u priloguAu to mo bi li: Špor tski i kla sič ni

Jedan od najtežih problema robotike je pre-poznavanje uzoraka. Iako su sposobni prepozna-ti jednostavne predmete poput olovke ili čaše, često griješe zbog loše rasvjete ili promjene kuta gledanja.

Zbog toga, teško je napraviti robote koji će sigurno šetati po zgradama i raditi s predmetima.

Na ovaj problem naišli su znanstvenici iz tvrt-ke Willow Garage pri razvoju svog robota PR2. Umjesto da odustanu, odlučili su robota naučiti da razmišlja kao čovjek.

Kad se čovjek nađe u nezgodnoj situaciji, obič-no nekog pita za pomoć. Znanstvenici će pokuša-ti naučiti robota da pita ljude da za njega identifi-ciraju predmete koje on sam ne prepoznaje.

Sustav koristi Amazonov Mechanical Turk, internetsku burzu koja sparuje radnike s jedno-stavnim zadacima. Radnici koriste tvrtkin softver kako bi nacrtali rub oko predmeta i imenovali ga, i za to su plaćeni od 3 do 15 centi po slici.

U početnim testovima, roboti koji su šetali uredom slali su slike na obradu svakih nekoliko sekundi, no uspješnost projekta bila je samo 80 posto. Znanstvenici misle da bi se ova broj-ka mogla popraviti kad bi više radnika na Turku obradilo istu fotografiju.

U Willow Garageu misle da roboti na ovaj način mogu nau-čiti o svom okolišu. Robot za čišćenje mogao bi provesti prvi tjedan u novoj zgradi upoznajući se s okolinom i gradeći model prostora koji čisti. Ako u nekom trenutku opet zapne, može bez problema ponovno zatražiti pomoć.

“Ovo je fantastična ideja”, rekao je John Leonard, robotičar na MIT-u. “Ovo bi potencijalno moglo omogućiti robotima da rade dugo vremena bez direktne ljudske intervencije.”

ROBOTIKA

Pomozite robotima

Ministarstvo znanosti, obrazovanja i športa odobrilo je uporabu

Nakladnik: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Dalmatinska 12, P. p. 149, 10002 Zagreb, Hrvat ska/CroatiaIzdavački savjet:Akademik Marin HRASTE, (predsjednik), Dubravko MALVIĆ, dr. sc Zvonimir JA KOBO­VIĆ, prof. dr. sc. Zdenko KOVAČIĆ, Marčelo MARIĆ, Mihovil Bogoslav MATKOVIĆ, Željko ME D VEŠEK, Božica ŠKULJUredništvo: Žarko BOŠNJAK, dr. sc. Zvonimir JAKO BOVIĆ, Sanja KOVAČEVIĆ, Zoran KUŠAN, Ivan LUČIĆ, Željko MEDVEŠEK, Miljen ko OŽURA, Igor RATKOVIĆGlavni urednik: Zoran KUŠAN, ing.Priprema za tisak: Zoran KUŠAN, ing.Lektura: Marina ZLATARIĆ, prof.Administrator: Sandra TOMLJANOVIĆ

Broj 2 (528), listopad 2009.Školska godina 2009./2010.

Naslovna stranica: Svjetsko prvenstvo zrakoplovnih modelara na Krbavskom polju ‘09.

Uredništvo i administracija: Dalmatinska 12, P.p. 149, 10002 Za greb, Hrvatska/Croatia; telefon i faks (01) 48 48 762 i (01) 48 48 641; www.hztk.hr; e-pošta: abc-tehnike@hztk.hr

“ABC tehnike” na adresi www.hztk.hr

Izlazi jedanput na mjesec u školskoj godini (10 brojeva godišnje)

Rukopisi, crteži i fotografije se ne vraćaju

Žiro-račun: Hrvat ska zajednica tehničke kul-ture 2360000-1101559470

Devizni račun: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Zagreb, Dalmatinska 12, Zagre­bačka banka d.d. 2500-3222764 swiftcode: ZABAHR2X

Tisak i otprema: DENONA d.o.o. ­ 10000 Zagreb, Ivanićgradska 22

Časopis se tiska uz novčanu potporu Mini-starstva znanosti, obrazovanja i športa Republike Hrvatske

ABC_528.indd 2 2009.09.22 08:47

3

ASTRONOMIJA

Kada su prije ravno četiri desetljeća Ameri­kanci s programom Apollo uspjeli spustiti ljude na Mjesec i sigurno ih vratiti na Zemlju, diljem svijeta pojavilo se puno skeptika koji su pokušavali izvući sebi zanimljive detalje misije, a za koje su smatrali kako je riječ o dokazima lažiranja događaja koji je obilježio svemirsku eru čovječanstva.

Nekima su “smetale” sitnice poput krivih sjena ili vijorenja zastave, nekima nedostatak zvijez­da, neki su pak smatrali kako se čovjek možda i spustio na Mjesec, ali nekoliko godina kasnije od proklamiranog datuma...

Kao jedan od ključnih dokaza da ljudi nisu bili na Mjesecu uzimao se i podatak kako svemirske letjelice tipa Apollo nikada nisu usnimljene na Mjesecu pa ih stoga tamo niti nema.

Ipak, prije četiri smo desetljeća imali teh­nologiju koja je to bila sposobna napraviti. Hladnoratovska utrka proširila se i na svemir. Stvar je prestiža bilo hoće li Amerikanci ili Rusi pobijediti u finalnom dvoboju. Prvi je satelit u sve­miru otišao u ruske zasluge, prvi čovjek u svemiru također, kao i prva letjelica u orbiti oko drugog nebeskog tijela i prva svemirska stanica. No, prvi je čovjek na Mjesecu bio Amerikanac. Tada je sve­mirska utrka prve generacije završila.

U do sada neviđenoj rezoluciji na Zemlju, ponovno od strane Amerikanaca, danas pristižu snimke Mjesečeve površine učinjene robotičkom letjelicom LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter). Na njima se napokon vide dijelovi opreme i ure­đaja koje je program Apollo ostavio na Mjesecu!

Snimljene su lokacije slijetanja Apolla 11, 14,15,16 i 17. Uskoro će biti snimljena i lokacija slijetanja s opremom za Apollo 12, dok Apollo 13 nikada nije sletio na Mjesec zbog poznatih teh­ničkih problema koji su skoro doveli do tragedije.

Snimci su učinjeni u razdoblju između 11.­15. srpnja i najbolje su slike Mjeseca ikada. Na njima se, osim dijelova opreme, uočavaju i otisci kuda su se astronauti kretali te tragovi kotača Mjesečeva rovera kojim su se služili u misijama Apollo 14 – 17. Treba istaknuti kako nam u narednim mjesecima, kada LRO zauzme planiranu nisku orbitu oko Mjeseca, slijede još najmanje dva­tri puta detalj­nije snimke.

Mark Robinskon, iz LRO misije, izjavio je kako je divno na Mjesecu vidjeti opremu koja čeka da se vratimo k njoj. Kada čovjek ponovno krene na Mjesec, ali ne s namjerom da ga posjeti i ode, već da dođe i ostane tamo, mjesta slijetanja Apolla bit će jedna od jako zanimljivih mjesta koja ćemo zasigurno nanovo posjetiti.

U međuvremenu će skeptici i sumnjivci zasi­gurno i dalje imati svoje “argumente” kako ipak prije četiri desetljeća nismo bili na Mjesecu. No, zahvaljujući LRO jedan od takvih “argumenata” više ne stoji. Fotografije Apolla i ljudske aktivnosti na površini Mjeseca sada su stvarnost!

Marino Tumpić

Napokon dokaz – bili smo na Mjesecu

Mjesto slijetanja Apolla 11 s opremom

Mjesto slijetanja Apolla 14 s opremom i tragovima kotača Mjesečeva vozila

ABC_528.indd 3 2009.09.22 09:02

4

ASTRONOMIJA

Uobičajna je situacija da se planete oko zvijezda kreću istim smjerom kao što je i smjer rotacije njihove matične zvijezde. No, kao i uvijek, i tu ima izuzetaka koji potvrđuju pravilo.

Nedavno su astronomi, okupljeni u konzo­rcijumu nekoliko sveučilišta iz Velike Britanije, pomoću sustava WASP (Wide Area Search for Planets), smještenom u pokrajini Sutherland u Južnoafričkoj Republici, otkrili divovsku pli­novitu planetu (WASP 17b), dvostruko veću od našeg Jupitera koji se oko matične zvi­jezde okreće u smjeru suprotnom od njezine rotacije. Tzv. retrogradno gibanje poprilično je rijetko u svemiru i riječ je o prvoj plan­eti drugih zvijezda kod koje je uočeno takvo gibanje.

Astronomi ne znaju što je uzrok takvom gibanju ovog plinovitog diva, no radna je pretpostavka kako se u vrijeme formi­ranja ovog plan­etarnog sustava dogodio jedan ili više mega­sudara nebeskih tijela što je bilo dovoljno da planeta počne orbitirati visoko izuženom „kriv­om“, eliptičnom putanjom oko svoje zvijezde. Ovaj slučaj zasigurno nije usamljeni izuzetak, ali će sada svojim

Planeta koja prometuje krivim smjerom!?

primjerom itekako pomoći astronomima u modeliranju i boljem razumijevanju nastanka i razvoja planetarnih sustava uopće.

Inače, i sama planeta WASP 17b je vrlo zanimljiva. Nakon prvih je analiza ustanovljena njezina iznimna veličina, ali i sastav. Pa iako je dvostuko veća od Jupitera, sadrži samo polovinu njegove mase te je slikovito možemo prikazati kao planetu od polistirena. Taj je podatak važan za astronome s obzirom da su se veličine i mase pojedinih otkrivenih pla­neta drugih zvijezda značajno razlikovale od teorijsko­računalnih modela. No, “papirna­

Umjetnički prikaz novootkrivene velike planete na retrogradnoj putanji oko matične zvijezde

ABC_528.indd 4 2009.09.22 09:02

5

Izgled robotičkog sustava WASP South u JAR (snimili Marino Tumpić i Neven Udovičić za vrijeme ekspedicije AUV u JAR – 2005. godine.)

ti tigrovi” sada pomalo postaju razotkri­veni i uklapaju se u naša dosadašnja znanja i objašnjenja planetarnih sustava diljem svemi­ra. Dosad je otkriveno preko 350 planeta oko drugih zvijezda.

WASP­17b je već sedamnaesta planeta otkrivena od strane WASP mreže. Postoje dva WASP­opservatorija. Sjeverni WASP smješten je na Kanarskom otočju, a južni u Južnoafričkoj Republici pri South African Astronomical Observatory (SAAO). U našoj se okolini istraživanjima i otkrićima planeta drugih zvi­jezda jako uspješno bave Mađari (HAT­sustav), a u našoj zemlji istraživanja extrasolarnih pla­neta obavljaju se korištenjem EXO NEXT sus­tava pri Vidulini Observatory, Astronomske udruge Vidulini. Jedna od ekstrasolarnih pla­neta, WASP 1, bila je predmet fotometrijskih istraživanja na ljetnoj astronomskoj radionici cLARKe 2009., održanoj u NCTK Kraljevica, početkom kolovoza ove godine. Sustav EXO NEXT jedini je astronomski robotički sustav u Hrvatskoj koji je sposoban istraživati planete drugih zvijezda.

Marino Tumpić

Za vibraciju je odlučujući broj krila na brod­skom vijku

Propeler s jednim krilom bio bi najdjelo­tvorniji kad bi samo bile podnošljive vibracije. Za dobru je ravnotežu, i time manje vibracije u praksi, najprihvatljiviji propeler s dva krila. S rastućim brojem krila korisnost je sve manja, ali se još više smanjuju vibracije. Većina propelera posjeduje tri krila; nagodba između korisnosti, vibracije i troškova. Razlika u korisno­sti između vijka s dva ili tri krila manje je važna od dobitka što se tiče tihog hoda motora. Danas skoro svi brodski vijci brzih čamaca imaju tri ili četiri krila. Zbog sve veće primjene površinskih brodskih vijaka, tijekom zadnjih su godina omiljeni bili propeleri s četiri i pet krila. Oni naglašeno smanjuju vibracije i većom povr­šinom krila nude bolje ubrzanje. Osim toga, učinak zakrivljenosti krila (tzv. pitch) veće je podizanje pramca i čini plovilo bržim.

Prema boote 7/09Pripremio Željko Medvešek

NAUTIKA

Brodski vijak

ABC_528.indd 5 2009.09.22 09:02

MALA ŠKOLA PROGRAMIRANJA (24)

6

Popularni integrirani sklop NE 555 poznat je pod nazivom tajmer (engl. timer). Koristi se u raznim elektroničkim sklopovima za dobiva­nje točnog vremenskog razdoblja od mikrose­kunde pa do nekoliko sati i kao vrlo stabilan oscilator s točnom frekvencijom koja se može namjestiti izvana sa svega dva otpornika i jed­nim kondenzatorom.

Pogledajmo treptalo koje je Sanja složila na eksperimentalnoj pločici.

Kako ne bi sve ostalo na elektronici, Sanja je napravila programsku aplikaciju da bi si olak­šala izbor elektroničkih elemenata za gradnju treptala i s nekim drugim frekvencijama.

nomainwin[pocetak]

WindowWidth = 376WindowHeight = 175UpperLeftX = 300UpperLeftY = 140button #myFirst.ok, “OK!”, [okClicked], UL,

294, 111, 58, 25textbox #myFirst.textbox1, 102, 16, 248, 25textbox #myFirst.textbox2, 102, 46, 248, 25textbox #myFirst.textbox3, 102, 76, 248, 25statictext #myFirst.statictext1, “R1 “, 22, 26,

64, 20statictext #myFirst.statictext2, “R2 “, 22, 56,

64, 20statictext #myFirst.statictext3, “ C “, 22, 86,

64, 20open “Frekvencija multivibratora NE 555” for window as #myFirstprint #myFirst, “trapclose [quit]”wait

[okClicked]print #myFirst.textbox1, “!contents? r1”print #myFirst.textbox2, “!contents? r2”print #myFirst.textbox3, “!contents? c”if (r1 <= 0 or r2 <= 0 or c<= 0) then goto [quit]r = r1 + (2*r2)f = 1.44 / (r * c)f = (int (f*1000))/1000notice “Frekvencija je “; f ;” Hz”

[quit] confirm “Završiti ?”; answer$

if answer$ <> “yes” thenclose #myFirst : n$=””: goto [pocetak]elseclose #myFirst

end ifend

NE 555

Frekvenciju treptanja od približno jedne sekunde odredila je po formuli:

f=1.44 / (R1+2R2) × C = 1.44 / 23400 × 0.000047 = 1.44 / 1.1 = 1.3 [Hz]

DA to je NE

Valjdajesvimajasnokakoradi

semafor!

ABC_528.indd 6 2009.09.22 09:02

MODELARSTVO

7

Vrijednosti otpora unose se u ohmima (W), a kapaciteta u faradima (F), da se dobije frekvencija treptanja svjetleće diode u hertzima (Hz).

Damir Čović, prof.

Zaštomijeto

potrebno?

Model ratnog broda

ABC_528.indd 7 2009.09.22 09:02

8

ELEKTRONIKA

Za mlade su modelare prošle školske godine u ovome časopisu objavljeni nacrti i upute za izradu modela jedrilice i motornog brodića. Model ratnog broda, kojega sada opisujemo, namijenjen je za još mlađe modelare koji će imati lijepi model za pomorske bitke u kadi ili na bazenu.

Model je prikazan na nacrtu i fotografijama. Oni trebaju služiti samo kao ideja i poticaj za izradu vlastitog modela čije će dimenzije ovisiti o materijalu koji se nađe pri ruci. Svi dijelovi su iz jelovine ili bora. Ne treba koristiti komade bukve ili drugog težeg drveta jer će model pre­više potonuti, a i takvi materijali se teško režu modelarskom pilicom. Kabine broda, odnosno nadgrađe, treba raditi iz letvica koje su pri ruci. Posjeta nekoj stolariji i molba vlasniku da pokloni malo otpadaka, može riješiti problem nabave materijala.

U ovom je slučaju trup izrađen iz komada lamperije, a povišenje palube na pramčanom dijelu iz špera kutije za voće. Trup je debljine 10 mm, no preporučljivo je da bude i deblji, možda čak i duplo, kako bi model imao manji gaz i bolju plovnost.

Dijelovi modela se lijepe ljepilom za drvo, a bojaju vodootpornom bojom za drvo. Sve dijelove prije bojanja treba obrusiti staklenim papirom. Obojene dijelove treba objesiti na žicu kako bi se sušili preko noći.

Topovske kule su pokretne, odnosno mogu se okretati oko svoje osi. Kao topovske se cije­vi mogu koristiti komadići žice ili mali čavlići. Osovine topovskih kula također su mali čavlići, kako je to na nacrtu i prikazano.

Ovisno o kalibru topova, ratni se brodovi dijele na razarače, krstarice i bojne brodove te na nosače aviona, podmornice i razne pomoć­ne brodove.

Bojan Zvonarević

Stabilizirani izvor napajanjaZa pokuse s operacijskim pojačalima, s koji­

ma smo se upoznali u prošlom broju ABC teh­nike, trebat će nam stabilizirani izvor napajanja izrađen prema shemi na slici 3. Malo je složeniji od uobičajenog rješenja jer objedinjuje dvije uloge:

• osigurava stabilizirane napone +12 V i ­12 V za napajanje operacijskih pojačala i

• osigurava 13 referentnih napona u ras­ponu od ­3 V do +3 V koje ćemo koristiti kao ulazne napone u različitim mjerenjima

Kao stabilizatori upotrijebljeni su dobro poznati integrirani krugovi 78L12 i 79L12. Oni mogu dati do 100 mA izlazne struje, što je više nego dovoljno: potrošnja operacijskih pojačala TL082, koje ćemo koristiti u našim pokusima, je oko 3 mA.

Naponska dijelila s otpornicima oznake R moraju imati što je moguće sličnije vrijednosti otpora. Zadovoljavajuću točnost postižemo ako upotrijebimo metal­film otpornike tole­rancije 1%, koji su lako nabavljivi u našim trgo­vinama i cijena im ne prelazi 30 lp/kom. Još je bolje ako iz veće količine otpornika otpora 33 Ohma (20­30 kom) digitalnim ohm­metrom izaberemo dvije grupe od po 6 otpornika iden­tičnih otpora. Ovdje nije važno da taj otpor bude upravo 33 Ohma nego da otpornici imaju jednaku vrijednost. Tako ćemo dobiti dva vrlo precizna naponska dijelila koja ugađamo tri­mer otpornicima R1 i R2. Ovi trimer otpornici moraju biti višeokretni (multiturn) i inicijalno podešeni na otpor oko 500 Ohma. Ugađanje provodimo tako da digitalni voltmetar spojimo između priključka +1,5 V i 0 V i podešavamo R1

Računajmo pomoću integriranih krugova! (2)

ABC_528.indd 8 2009.09.22 09:02

9

Slika 3; Shema stabiliziranog izvora napajanja

dok izmjereni napon ne iznosi točno 1,500 V. Zatim voltmetar spojimo između ­1,5 V i 0 V i podešavamo R2 dok ne postignemo očitanje ­1,500 V.

Stabilizirani se izvor napajanja napaja iz dva nestabilizirana izvora izlaznog napona 15­25 V, koji moraju dati struju jakosti 100 mA ili više. Možemo upotrijebiti dva univerzalna mrežna adaptera ili pak napra­viti ispravljač mrežnog napona prema shemi na slici 4. Mrežni tran­sformator Tr1 treba biti snage 3,2 VA ili veće i imati dva sekundarna namotaja napona 12­15 V. Takav ispravljač daje Slika 4; Ispravljač mrežnog napona

na izlaznim pri­ključcima 2x 15­20 V (neopterećen možda i više od toga), što je primje­reno potrebama našeg stabilizatora.

Oprez! Izrađujete li ispravljač mrež­nog napona prema slici 4, imajte na umu kako je mrež­ni napon opasan po život! Stoga prije priključenja na mrežni napon dobro izolirajte pri­ključke primara i čitav transformator zaklopite u priklad­nu plastičnu kutiju.

TL082U pokusima

ćemo koristiti inte­grirani krug TL082 koji objedinjuje dva identična operacij­

ska pojačala. Osim rasporeda izvoda na kući­štu integriranog kruga, slika 5 prikazuje i kako pozitivni napon napajanja (+12 V) spajamo na priključak 8, a negativni (­12 V) na priključak 4 integriranog kruga. Potpuno je svejedno koje ćemo operacijsko pojačalo upotrijebiti u

ABC_528.indd 9 2009.09.22 09:02

10

Slika 5; Način spajanja integriranih krugova TL082 na napon napajanja

nekom sklopu. Međutim, ako unutar integrira­nog kruga ostane neiskorišteno pojačalo, oba­vezno ga spojite prema shemi na slici 5 desno. Time ćete spriječiti da neiskorišteno pojačalo prooscilira ili na neki drugi način nekontrolira­no mijenja stanje.

Spoj prema slici 5 desno ujedno omogućuje mjerenje jednog važnog parametra svakog operacijskog pojačala, greške ulaznog napo­na (input offset voltage). Digitalni voltmetar spojite između izlaza operacijskog pojačala i mase i očitajte napon, koji bi kod TL082 trebao biti između ­3 i +3 mV. Što je taj napon bliži 0 V, pojačalo će unositi manju grešku pa, ako možete birati između nekoliko integriranih krugova TL082, odaberite one čija oba pojača­la imaju najmanju grešku ulaznog napona.

Osnovne karakteristike TL082 navedene su u Tablici 1 u prošlom nastavku. Još ćemo

Slika 6; Stabilizirani izvor napajanja možemo izvesti i na eksperimentalnoj pločici na kojoj ima dovoljno mjesta i za nekoliko TL082

spomenuti kako je, uz napon napajanja +/­12 V, minimalni dozvoljeni raspon ulaznih napo­na od ­9 do +12 V, a izlaznih od ­9 do +9 V. Nađu li se ulazni ili izlazni naponi izvan dozvo­ljenog raspona, sklop više neće pouzdano raditi. Pojačala su zaštićena od kratkog spoja pa nehotično spajanje izlaza s masom, + ili ­ polom napajanja, neće oštetiti integrirani krug. Međutim, možemo ga trajno oštetiti postavi­mo li ulazni ili izlazni priključak na napon viši

od napona napajanja (u našem slučaju, izvan područja +/­12 V).

Stabilizirani izvor napajanja možemo izvesti i na eksperimentalnoj pločici prema slici 6. Na istoj pločici će ostati dovoljno mjesta za jedan ili dva integrirana kruga TL082, što je upravo dovoljno za sve pokuse koje ćemo izvoditi

Mr. sc. Vladimir Mitrović

Iznenađenje u novčaniku! U pregradu za sitan novac odnedavno se mogu smjestiti i USB­učitnici (USB stick) i to nalik na kova­ni novac. Francuski proizvođač vanjskih tvr­dih diskova, LaCie, predstavilo je prve otiske “CurrenKey USB Flash Drive”. Kad se zakrene rub ove neobične kovanice, na vidjelo izlazi USB­utikač. CurrenKey pamtilo izrađeno je od tlačnog kovinskog lijeva otpornog na udarce i pouzdano štiti pohranjene podatke. Nude se dvije inačice. Jedna srebrne boje koja može

preuzeti 8 GB podataka i druga boje mjeda kapaciteta 4 GB. Najviša brzina prijenosa

podataka je 480 Mbit/s (USB 2.0), ali uređaj dobro radi i na USB 1.1. Proizvod je, između ostalog, već odlikovan nagra­

dom za dizajn “Observer 09” od strane APCI­a (Agency for the Promotion of Industrial Creation) iz Pariza.

Prema CreditreformŽeljko Medvešek

USB-pamtilo: sada i kao kovanica

RAČUNARSTVO

ABC_528.indd 10 2009.09.22 09:02

11

U Karlovcu je, u organizaciji Udruge inovato­ra Karlovačke županije i Hrvatske gospodarske komore, od 2 do 6. lipnja 2009. godine održana izložba inovacija IKA – 8. Izložena su 63 rada, a posebno zapažene rezultate postigli su mladi inovatori srednjih i osnovnih škola. To dokazu­je da se inventivnim radom i novim stvaralač­kim rješenjima mogu baviti i učenici. Izdvojit ćemo uspjeh učenice šestog razreda Osnovne škole Dubovac u Karlovcu, Dore KORENIĆ, i njen rad betlehemske spilje. Taj je rad u primje­ni novih materijala i dizajna osvojio brončanu plaketu. Ostali zapaženi radovi su i radovi Ane BAJAC (dječji namještaj), Kristijana PICAKA i Jurice FURAČA (zbirka za elektroničke vježbe).

I vi nam javite o svojim nastupima na drugim manifestacijama i smotrama.(o)

MLADI TEHNIČARIMLADI TEHNIČARIIka 8, Karlovac

ABC_528.indd 11 2009.09.22 09:02

RADOVI MLADIH TEHNIČARA

12

Čuvanje hrane i različiti tehnički zahvati zahtijevaju niže temperature prostora. To se postiže na nekoliko načina, a jedan je svakako korištenje suvremenih hladnjaka. Osnovno u izvedbi je izolirano kućište – kutija odgovaraju­ćeg unutarnjeg obujma, zatim isparivač, sustav cijevi, kompresor s elektromotorom te osjetila za ugađanje željene temperature hlađenja…Niže se temperature unutar kućišta postižu oduzimanjem topline koja je potrebna da se odabrani refrigerant ispari u isparivaču. To su tekućine s vrlo niskim vrelištem ili plin koji se pod pritiskom lako pretvara u tekućinu…amo­nijak, etilni klorid i freon. Kompresorom, kojeg pokreće elektromotor refrigerant, stlači se do visokog tlaka te je u tekućem stanju. Tako stlačena tekućina pušta se sustavom cijevi u dio – isparivač, gdje vlada niski tlak. Na tom mjestu tekućina ključa pretvarajući se u plin zahvaljujući toplini u kućištu….Ponovno dolazi do tlačenja…isparavanja i proces se nastavlja toliko dugo dok ima topline dovoljno za ispa­ravanje, ovisno o postavljenim veličinama na regulatoru (1 do 6). Dio u hladnjaku, u kojem je isparivač, ujedno je i najhladniji. Postoje različi­te inačice i izvedbe.

Naš su model hladnjaka načinili mladi teh­ničari Osnovne škole DUBOVAC u Karlovcu. Poslužili su se «tekućim plinom» koji se nabav­lja za različite kućne potrebe.

Cijela gradnja izvedena je iz priručnog mate­rijala i uz manje zahvate za koje nisu potrebni ni poseban alat ni posebne vještine.

Kao osnova je izrađen stalak iz drva, panel ploče ili daščice. Debljina materijala je 15 do 18 mm. Podloga je kvadrat 120×120 mm, a okomiti nosač visok je 350 te širok 70 mm. S podlo­gom je spojen vijcima. Pri vrhu je postavljen poprečni okrugli zatik koji služi za prenošenje. Uočavate da je nosač zamaknut na podlozi. Dakako, vodila se briga o načinu smještaja uređaja u ormar ili na policu…Tako je nastao cijeli niz pomagala na stalcima koji imaju barem jednu veličinu, a visinu najčešće zajedničku.

Model hladnjaka

Model hladnjaka

ABC_528.indd 12 2009.09.22 09:02

13

Obojeni su svjetlo plavim sadolinom što daje posebnu dopadljivost i pripadnost zbirci teh­ničke kulture u nastajanju. Zato su radovi Osnovne škole DUBOVAC na izložbama i smo­trama prepoznatljive inačice.

Termometar je nabavljen u trgovini, a služi za kućna mjerenja vanjske temperature. Područje mjerenja je od – 50 do + 50 ºC (Celzijeva skala, a označena je i Fahrenheitova skala koja se rabi u nekim dijelovima svijeta). Sa stražnje je strane stalka prigrađena obujmica koja služi za ume­tanje boce «tekućeg plina» (od 90 ml). Sapnica se utišće u cjevčicu koja je učvršćena na limeno sjedište. Kraj cjevčice umetnut je u popreč­ni provrt stalka u visini tikvice termometra. Prikladnim je vijkom termometar pričvršćen za stalak na svom gornjem dijelu. Isparivač je načinjen – savijen kao limena posudica u koji je umetnut donji dio termometra. Pomoću četiri vijka isparivač je pričvršćen na stalak.

Dovoljno je, kako bi se promatralo kolebanje temperature kod ovakvog modela hladnjaka, djelić sekunde u isparivač pustiti plin. On je još uvijek u tekućini. Budući da je dospio u područ­je nižeg tlaka (atmosferski tlak prostora), nego što je u bočici, dolazi do isparavanja – vrenja pri čemu se oduzima toplina i u okolici ispariva­ča. To se pokazuje, osim padom temperature, na termometru i brzom nakupinom kondenzi­rane vlage iz zraka (koja može kod dužeg ispi­tivanja prijeći u led) na stjenkama isparivača… Pri ispitivanju su postignute temperature ispod – 20 ºC. Dakako, kod modela nema povratka

plina natrag u proces kao u kućnim izvedbama s kompresorom…

Mentor: Miljenko OŽURA, prof.

Oslonac bočice Termometar i isparivač

Presjek kućnog hladnjaka: 1. izolirano kućište, 2. ispari-vač, 3. regulator temperature, 4. kompresor, 5. elektro-motor, 6. kondenzator

Budući da se radi o zapaljivom plinu, pokuse valja izvoditi uz prisutnost učitelja i to na otvorenom, bez blizine i mogućno-sti dolaska plamena ili iskre.

1.

2.3.

4.

5.

6.6. 4.

5.

4.4.

3.

ABC_528.indd 13 2009.09.22 09:03

14

IZRADI … IGRA … RAZONODA

Mo de li au to mo bi la za ma nju dje cu odu vi­jek su in te re san tni za grad nju a po neg dje se nji ma pri re di lo i nat je ca nje u “br zi ni”, uz ve li­ki op rez. Naš cr tež do no si mo guć no st iz ra de dva ju mo de la: špor tskog i kla sič nog na is tom pod voz ju. Raz li ka je u ob li ku školj ke te u de ta­lji ma u “kok pi tu” ­ mjes tu up rav lja nja ... Bo gat pri kaz ilus tra ci ja i de ta lja olak šat će grad nju, prei na ke i pro na la že nje di je lo va. Ovaj rad prih­va ti te kao svoj u pot pu nos ti, a na še pri jed lo ge kao su ges ti ju. Dak le, pris tu pi te rje ša va nju kon­struk ci je “in že njer ski”. S pu no maš te, dob re

vo lje i svo jim mo guć nos ti ma. No ve se lje će bi ti iz nad sve ga u sa mom ra du a po go to vu u nas tu­pu onih ko ji će se vo zi ti ili se nat je ca ti. Ta ko da i vo za či mo ra ju sud je lo va ti u ra du.

Prou či te ilus tra ci je i cr tež ko ji je nac r tan kao ski ca. Uo ča va te da se ci je la kon struk ci ja au to­mo bi la sas to ji od let vi čas tog pod voz ja ko je ima raz ra đe no up rav lja nje na pred njim ko ta­či ma po mo ću uže ta. Kao po gon ski sklop slu ži prig ra đen sre diš nji le žaj bi cik la te “zvi jez da”. Lan cem se ok re ta nje pre no si na zad nji des ni ko tač. Kao vra ti lo slu ži do volj no du ga čak vi jak

Modeli automobila za manju djecu oduvi­ volje i svojim mogućnostima. No veselje će bi

Au to mo bi li: Špor tski i kla sič ni

(Nacrt u prilogu)

“Zvi jez da” - le žaj je od re za ni dio bi cik la

Bu še nje u no sa ču sje da la za “zvi jez du”

Let vi čas ti ok vir pod voz ja Di je lo vi po gon sko ga ko ta ča

ABC_528.indd 14 2009.09.22 09:03

15

Učvr šće nje lan ča ni ka na vij ča no vra-ti lo

Ume ta nje vij ča nog vra ti la u blok le ža ja Po gon ski, zad nji des ni ko tač

M12. Na ba vi te ga u že lje za ri ji, ako ne ma te dru­gih mo guć nos ti. Os ta li ko ta či pričvr šće ni su na po luo so vi ne od go va ra ju ćim na či nom. Ko ta či su pri la go đe ni a ne ka da su slu ži li dječ jim ko li­ci ma pa mož da i oso vi ne bu du upot reb lji ve za vaš rad.

Di je lo vi su ne kad već slu ži li svo joj svr si, ta ko da grad nju au to mo bi la ne će zah ti je va ti po seb­ne troš ko ve.

Pod voz je na či ni te od dr ve nih le ta va, pa nel­plo če, vo doot por ne šper plo če, das ke ili u kom bi na ci ji. Ma te ri jal mo ra bi ti suh, bez pu ko ti na i špra nja. Let ve na os nov ne ve li či ne va lja iz re za ti ve li kim stro jem kod sto la ra te iz bla nja ti. A na du ži ne re ži te ih ruč nom pi lom pa ze ći na oko mi to st re za. Os no ve pod voz ja bit će me đu sob no učvr šće ne, tj. po ve za ne, let ve: po zi ci ja A, B, C ko je či ne ok vir. Os ta­li se di je lo vi prig ra đu ju re dos li je dom ka ko vam bu de od go va ra lo. Ve li či ne prov je ri te i pri la go di te vi si ni “vo za ča”. Up rav lja nje je ri je še no ta ko da se mo st ok re će oko vij ka ­ za ti ka a uže tom i oč nim vij ci ma po ve zan je za vre te no up rav lja ča. Uže mo ra bi ti na pe to, po ve za no i na mo ta no oko up rav lja ča da se spri je či “še ta nje” li je vo­des no u vož nji.

Di je lo vi se spa ja ju li jep lje njem i od go va ra­ju ćim vij ci ma za dr vo i me tal ­ s ma ti ca ma.

Školj ke su iz ra đe ne pre ma že lji u špor tskoj i kla sič noj ver zi ji, i to od šper plo ča ili le so ni ta. Do da ci su iz ra đe ni od dru gog ma te ri ja la.

Rad poč ni te kad sa ku pi te sav ma te ri jal. Ra di te br zo da vam vo za či ne pre ras tu ka te­go ri ju vo zi la ...

De ta lje prig ra di te pre ma že lji. Bo je nje pri la­go di te vr sti bo je i pre ma de ta lji ma. Pov r ši ne su pri lič no ve li ke pa će tre ba ti (pre ma zi va ti) zak­la nja ti pri jaš nje na no se. Pred la že mo pr ska nje ili rad valj či ćem. Pov r ši ne pri re di te: ki ta njem i bru še njem uz uzas top no vla že nje.

Osnovni drveni materijal za podvozjepozicija naziv komada dimenzije (mm)

A poprečna spona 4 68×21×420B uzdužni nosač 2 43×21×1350C središnji nosač 1 68×21×1350D podloga 2 68×21×610E blokj - ležaj 4 68×21×200F most 1 68×21×570G blok-ležaj 4 21×43×68H letva sjedila 3 15×68×42oI graničnik 2 21×91×270J poklopac 1 39×85×6K vreteno 1 ø 28×51oL upravljač (volan) 1 ø 120×12M naslonjač 1 415×350×15

spajano Ijepilom i vijcima… obojeno po željiOstalo …… lančani prijenos, kotači, vijci za spajanje, okretni vijak - zatik, vijak M12 za vratilo, cijevi, matice, podložne pločice, uže, očni, vijci, šarniri, lim, uskočnici (“zeger”), okrugla šipka za poluosovine … i još prema prema do-sjetljivosti i preinakama …

ABC_528.indd 15 2009.09.22 09:03

16

Upam ti te, kon struk ci ja mo ra bi ti ro bus tna i čvr sta da iz dr ži i nep red vi đe na op te re će nja pa i ma nje su da re.

Za vož nju oda be ri te pov r ši ne na ko ji ma ne ma pro me ta. Ovim au to mo bi li ma ni je mjes­to na pro met ni ca ma!

Zav r šni ra do vi na špor tsko me mo de lu. Ne dos ta ju de ta lji pa ih sa mi pri la go di te i ug ra di te ...

Pr tljaž nik kla sič nog mo de la

kok pit špor tskog i kla sič nog mo de la

Oba mo de la dječ jih au to mo bi la iz ra đe na su od is lu že nih dječ jih ko li ca, di je lo va ok vi ra (ra me) bi cik la, dos jet lji vo smješ te nih na let vi čas to pod voz je uz jed nos tav no up rav lja nje. Pred vi đe ne ve li či ne su za “vo za če” u do bi do os me go di ne. Pri re di te nat-je ca nje. Ne ka po bi je di bo lji, paž lji vi ji i br ži. De ta lje ug ra di te pre ma dos tup nom ma te ri ja lu. Nas toj te da rad bu de što ured ni ji. Od pre sud ne po mo ći bit će sav jet i po je di ni zah vat is kus ni je ga gra di te lja.

Že li mo vam us pjeh! Na pr vo nat je ca nje po zo vi te i na šu eki pu. Ra do će mo se odaz va ti. A do ta da, ako vam zat re ba, zat ra ži te i do dat­ne na še sav je te.

Ilus tra ci je: Systè me D,.Mi ljen ko Ožu ra, prof.

ABC_528.indd 16 2009.09.22 09:03

17

Plivajuće elektrane za proizvodnju električne struje i pitke vode koriste vjetar, Sunce i toplinu morske vode.

Zemlja, znaju to arhitekt Alex Michaelis i nje­gov otac, inženjer Dominic, raspolaže s mnogo više energije, nego je čovječanstvu potrebno. Dobacuje je Sunce, skriva se u vjetru i pohra­njena je u valovima i morskim strujama. Radi se samo o tome kako te izvore vješto i isplativo iskoristiti. Upravo to i je namjera te dvojice Britanaca s “energetskim otokom”, koji su projektirali u svojem londonskom uredu. Na njemu bi se trebala koristiti energija Sunca i oceana za proizvodnju električne energije. Uz to, plivajući otok može osigurati i druge, pri­jeko potrebne proizvode, pitku vodu i vodik, buduće gorivo za vozila. Zamisao nije nova. Oko 1881. francuski je fizičar, Jacques­Arsène

d’Arsonval, došao na zamisao korištenja ocea­na kao divovskog kolektora Sunčeve energije. Toplina, pohranjena u vodi, trebala bi pogoniti stroj na način koji je obrnut od onog u hladnja­ku. Topla se površinska voda odvodi u jednu komoru i pritom isparava pomoću Sunčeve energije. Para pokreće turbinu i nakon toga prelazi u drugu komoru.

Hladna voda, koja se crpi iz dubljih morskih slojeva, oplakuje tu komoru i para se ponovno pretvara u vodu. Sada takav isti ciklus poči­nje ispočetka. Ta se tehnika naziva “Ocean Thermal Energy Conversion” (OTEC, otprilike ­ pretvorba toplinske energije oceana).

Takvo postrojenje je i osnova šesterobrid­nog energetskog otoka britanskog para otac­sin. Osim toga, oni koriste još i brojne druge tehnologije za proizvodnju energije. Gore, na “palubi”, električnu struju proizvodi šest vje­troelektrana. One su, kako bi se izbjeglo zasje­njivanje vjetra, postavljene na različitim visina­ma. Osim toga, tu su još i polja sa zrcalima koja usmjeravaju Sunčeve toplinske zrake na solar­ni toranj. Prijamnik na njegovom vrhu sadr­ži toplinski medij, na primjer tekući metal ili

Energija s umjetnih otoka

OBNOVLJIVE ENERGIJE

ABC_528.indd 17 2009.09.22 09:03

18

Presjek energetskog otoka Šest rotora od vjetra

proizvodi struju

Zrcala usmjeravaju Sunčevu energiju na prijamnik u kojem se toplinski medij zagri-java za proizvodnju električne energije

strojarnica

toplinski akumulator

površine za poljoprivredni uzgoj

vodeni spremnici za stabilizaciju

mogući bazeni za uzgoj ribe

Generatori proizvode energiju pomoću morskih struja

Plutače proizvode struju od energije valova

Kroz jednu cijev crpi se hladna voda iz dubine od oko 1000 m (vidi crtež desno)

Tankeri krcaju pitku vodu ili vodik

Lučko postro-

solarni toranj

polja sunčanih zrcala

oko 180 m

U zajednički modul može se povezati do osam otoka

ABC_528.indd 18 2009.09.22 09:03

19

vodu, koji se isparava i pokreće turbinu. Alternativno se mogu postaviti fotonaponske ćelije.

Ispod gornje površine otoka smješteno je OTEC postrojenje koje k tome još proizvodi odso­ljenu morsku vodu. Kapacitet jednog otoka je oko 300 mili­juna litara na dan, dovoljno da se napuni jedan veletanker. Uz rubove otoka postavljene su plutače koje pak proizvo­de električnu struju uz pomoć morskih valova. I na kraju, elek­tričnu struju još proizvode i tur­bine ovješene ispod umjetnog otoka, koje su pogonjene mor­skim strujama. U unutrašnjosti otoka mogu se sagraditi sta­klenici za uzgoj bilja i bazeni za uzgoj riba.

Električna se energija može podmorskim kabelom prenositi na kopno ili koristiti za proi­zvodnju vodika koji se zatim otprema u velikim spremnici­ma. Jedan dio toga može se uz pomoć gorivnih članaka kori­stiti za pokrivanje energetskih potreba otoka.

Predviđeno je da se ta ener­getska čudovišta spajaju i u veće skupine. “Idealno bi bilo da su zajedno najmanje dva otoka, dok je kod jakih strujanja poželjna skupina od njih osam,” objašnjava Dominic Michaelis. Na svakom je otoku posada od 25 stručnjaka i na njemu se može proizvoditi energija s postrojenjima ukupne snage 250 MW, a to je četvrtina snage veće atomske elektrane. Otoci se mogu postaviti bilo gdje u prostorima tropskih mora. Prototip bi uskoro trebao biti stavljen u pokusni pogon.

Prema FocusŽeljko Medvešek

Načelo rada OTEC-a

Sunčeva energija

Paraturbina

Površina, 29 oC

Osoljena voda

Dubina 1000 m, 5 oC

Kondenzna voda

Odsoljena pitka voda

Hladna, slana otpadna voda

Tankeri krcaju pitku vodu ili vodik

Lučko postro-

Spremnici vodika

Tako bi mogao izgledati budući energetski otok. U sredini je smje-šteno OTEC-postrojenje u kojem se isparava voda (gore). Ispod prozirne “palube” nalaze se staklenici. Moguće su i drugačije ina-čice, na primjer s fotonaponskim ćelijama.

ABC_528.indd 19 2009.09.22 09:03

20

Žubor vode u prostoru stvara ugođaj, a ako pri tome još i nešto pokreće, onda je to ono pravo. U vrtnim su centrima u prodaji fontane koje su sve češći gosti u obiteljskim vrtovima, a vide se i jezerca s crvenim ribicama i štošta drugo. U ovom ćemo prilogu dati prikaz izra­de malog vrtnog mlina (vodenice) kakvih je nekada dosta bilo, na obroncima Medvednice, i na drugim prostorima Lijepe naše gdje je bilo riječica i potoka.

Ovaj prijedlog od čitatelja traži strpljenje, nešto alata te male financijske izdatke, oko 500 kn, ali i vlastite ideje kao dopunu. U ovom primjeru dajemo naš pristup izradi, a čitatelj će ili sam ili u društvu prijatelja dati svoje viđenje date konstrukcije tako da su mjere samo suge­stija (M=1 : 25).

Krenimo s opisom potrebnih nam dijelova. Kako bi se mlin zavrtio na vodeni pogon kao u prirodi, prvo nam treba mlinska zgrada koju

MAKETARSTVO … MODELARSTVOIzradi u vrtu mlin

možemo načiniti iz drvene daščice 6 mm, šper­ploče (ukočeno drvo) 5 mm, te pleksi stakla 3 mm, itd. Okvirne dimenzije kućice: dužina 12 cm, širina 10 cm, a visina kod krova 16 cm. Vodeno kolo čine dva kružna koluta promjera 7 cm iz šperploče 4/5 mm i osam pločica dužine 2 cm visine 1 cm i debljine 3/4 mm, a između kojih dođe obli komad drva 0,1 cm. Nema smisla ići u detalje jer i naš graditelj ne radi model prvi put. Naravno da nešto i zna. Dovodni žljeb za vodu može biti iz drva ili lima i to unutarnje širine 2 cm, visine prema zgradi 2 ­ 3 cm, a vani 1 cm. Dužinu možete odabrati (kod nas je 20 cm), ovisno o želji i prostoru. Na kraju je pumpica za dizanje vode do žljeba. To se može kupiti u vrt­nim centrima po cijeni od oko 200 kn s pogo­nom na 220 V (pazi na djecu), kao i što savit­ljivija, i ne predebelih stijenki, cijev za dovod vode. Sve skupa se montira na neku drvenu ploču i postavi na plastičnu posudu koja osta­

je od bojenja zidova (20 l eliptična). Bitno je da se vodno kolo vrti mirno bez udaranja u bilo što te da sve skupa ne prska okolo jer onda to nije ono pravo. Mogu se dodati figurice iz prodavaonica igračaka, kao npr. psić, magarac, guske, mlinari­ca i sl., koje koštaju oko 20 kn. Moguća je i rasvje­ta LED diodom s potreb­nim otpornikom i što sve drugo ne (mašta).

Za one smo napred­nije uzeli staru “vekeri­cu” te iz njenog kućišta i zupčanika složili prije­nos s vodnog kola koje nam vrti “žrvanj”. Za pogon nismo uzeli 220 V, već smo nabavili solar­nu ploču SM 50 S (12 V;

Na slici vidimo mlin s vodenim kolom te unutra žrvanj, a vani ukrasne figure: psa, mlina-ricu te magarčića a sve je na ploči, pričvršćeno kao i ograda ispred

ABC_528.indd 20 2009.09.22 09:03

21

0,7 A) a za smirivanje napona akumulator 12 V 10 Ah te kaljužnu pumpicu za čamce 12 V; 0,8 A. No, za ovo treba uložiti do 2.000 kn i nešto znanja pa to savjetujemo naprednijim mode­larima. Inače, sve drugo je potpuno isto pa to može biti dodatni stupanj izrade (dorade) našega mlina. Jasno je da se okolo u vrtu mogu dodati bilje, cvijeće i sve što nam pada na pamet pa to ne treba ni objašnjavati. Prednost ove naše izvedbe u plastičnoj posudi je u tome što ju možemo postaviti u vrtu, na balkonu, u većoj dnevnoj sobi i sl. Tek napomena kako moramo paziti da nam ne prska okolo što ovisi o mlazu vode, žljebu i kotaču. Povremeno je vodu potrebno dodati ili izmijeniti radi kukaca, lišća i prašine, a djelomice i zato što ispari na suncu. Preko zime ga je potrebno zaštititi od mraza. Trebamo ga unijeti u zgradu, očistiti,

brušenje, bojanje vodootpornim lakom, pripa­sivanje…dok nam nije proradio, a onda još fino dotjerivanje te ukrašavanje. Dobro je to raditi u nekoj radionici jer trebamo raznovrsni alat, ali i prostor jer se praši, ima otpadaka i mirisa (ljepilo, laneno ulje, vodootporni lak i dr.).

Autor vam želi uspjeh u radu i užitak u posti­gnutom uspjehu.

Rade Karleuša mag. ing. aedif.Klub željezničkih modelara ZG

podmazati vodootpornim lakom, a sve kako bi nas razveselio i slijedeće sezone.

U kišnim će jesenskim danima izrada “mlina” biti ugodna zabava. No, samo ako smo strplji­vi! Mi smo za svoj mlin utrošili čitav tjedan napornog i strpljivog rada. Lijepljenje, piljenje,

Vodeno kolo iz dva kružna komada, te osam pločica koje treba urezati i sve spojiti a zatim premazati vodootpornim lakom za čamce

Pumpica za vodu sa šest veličina usisnog otvora i pogo-nom na 220 V (pazite na visoki napon). Crijevo (cijev) koristite prema potrebi ali neka je što tanje i savitljivije.

Pogonski mehanizam (od starog sata) koji vrti žrvanj. Mlin djeluje realistično jer proizvodi i zvuk mljevenja.

Čitavo postrojenje u probnom pogonu u plastičnoj kadi (od boje za zidove). Plastično crijevo odmjeriti po potrebi.

ABC_528.indd 21 2009.09.22 09:03

22

Američki proizvođač Tesla Motors svjetsku je pozornost privukao svojim prvim i do sada jedi-nim modelom, strujom pokretanim sportskim automobilom pod nazivom Roadster. Novi bi Model S trebao ostati pri sportskim električ-nim korijenima te ujedno kupcima ponuditi veći komfor i luksuz automobila premium segmenta.

Tesla Motors planira još jedan velik korak u industriji električnih automobila. Njihovo novo vozilo Tesla S će, kao i njegov modelski brat Tesla Roadster, imati sportske ambici­je. Pri tom će imati znatno nižu cijenu, veći doseg i moći će prevoziti puno više prtljage. Limuzinsku Teslu također će pokretati elek­tromotor, no riječ je o unaprijeđenoj izvedbi onoga iz Roadstera pa će tako Model S ubrza­vati do 100 km/h za 6 sekundi i dostizati najve­ću brzinu od 195 km/h. Najavljena je i sportska izvedba čije bi ubrzanje do stotke trebalo biti ispod 5 sekundi. Riječ je o automobilu duljine skoro pet metara, međuosovinskog razmaka od gotovo tri metra te ukupne mase od 1.735 kg.

Dva prtljažna prostoraUvijek se, budući da se radi o električnom

modelu, postavlja pitanje autonomije i vre­mena potrebnog za punjenje. Što se punjenja tiče, proizvođač je naveo podatke o 45 minuta potrebnih za tzv. QuickCharge punjenje te 4 sata iz utičnice od 220V. Kako navode u Tesli, model S bi za prijeđenih 100 km trebao potrošiti oko 1 euro električne struje. Cijena automobila bi trebala ovisiti o kapacitetu ugra­đenih baterija, odnosno o dosegu koji se može napraviti jednim punjenjem baterija. Moći će se naručiti paket baterija s dosegom od 256, 370 ili 480 kilometara. Međutim, ove brojke su bazirane na iskustvima sa sada dostupnom tehnologijom. Kroz dvije do tri godine ne isklju­čuje se mogućnost nešto većih brojki. Primjera radi, Tesla roadster ima autonomiju od 390 km. Baterije će se moći lako i brzo izmijeniti, a na iste će vrijediti garancija između 7 do 10 godina. Time se uklanja potreba čekanja za punjenje baterija na utičnici. Prazne baterije će se zamijeniti punim i moći će se nastaviti puto­vanje. Kao i baterije, tako će i pogonski elektro­

Potpuno električni automobil s autonomijom do 480 kilometara

PROMETSto kilometara za jedan euro

ABC_528.indd 22 2009.09.22 09:03

23

motori biti smješteni ispod poda vozila. Tako ispod poklopca, gdje bi se inače trebao nalaziti motor, ostaje prazan prostor. Tu će se nalaziti još jedan prtljažnik.

Nažalost, prvotno je Model S trebao do kupaca doći već 2010., ali je zbog ekonomske krize u SAD­u tvrtka otpustila četvrti­nu zaposlenih te usporila sve razvojne planove. Fokusirala se samo na proizvodnju Roadstera kako bi povećala priljev novca, a smanjila troškove. Cijena elek­trične limuzine trebala bi biti 60.000 dolara (u SAD­u) što je gotovo dvostruko manje od Roadsterovih 109.000. Predstavljena inačica ipak nije konačna produkcijska izvedba auto­mobila, no razlike će, ako ih bude, biti minimal­ne. Isto vrijedi i za interijer koji je više manje također definiran. Što se opreme tiče, kako one vanjske, tako i one u putničkoj kabini, ovaj automobil će uistinu pripadati premium segmentu.

Ambiciozan projektU Kaliforniji će se za proizvodnju automobila

izgraditi tvornica za koju će se iz državnih sred­stava SAD­a izdvojiti 275 milijuna eura. Tesla S ne radi nikakav kompromis između perfor­mansa, učinkovitosti i korisnosti – uz njega ne trebate posjedovati još jedan automobil.

Automobil je dimenzija otprilike kao BMW 550i ili mercedes E550 i nudit će sličnu količinu

performansi i luksuza. London je prvi europ­ski grad koji je udomio ovlašteno prodajno mjesto ove američke kompanije, smješteno u okrugu Knightsbridge, blizu auerodroma Heathrow. Uskoro se očekuje otvaranje pro­dajnih mjesta i u Monaku, Minchenu i Zurichu. U Tesli tvrde kako su već primili oko 1.300 narudžbi. Za osnovnu je inačicu potrebno upla­titi 5.000 dolara akontacije, odnosno 40.000 dolara akontacije za jedan od svega 2.000 pri­mjeraka specijalne izvedbe Signature Edition. Brembo kočnice koje će dinamičnog “elek­tričara” pouzdano zaustaviti zadužene su za zaustavljanje. Za kočenje od 100 km/h na 0 km/h Modelu S potreban je tek 41 metar. U unutrašnjosti, koja je presvučena talijanskom kožom, ima mjesta za pet odraslih osoba. Za potpun užitak u vožnji tu je i panoramski krov te sva sila zabavne i pomoćne elektronike.

Ivica Milun

Na tržište dolazi 2011. godine

ABC_528.indd 23 2009.09.22 09:03

24

Upornošću do cilja: Kako je izumitelj James Dyson izumio usisivač prašine bez vrećice

Nazvati Jamesa Dysona, 60, tvrdoglavim bilo bi besramno umanjivanje. Izumitelj je, bez poslodavca koji mu plaća troškove, od 1978. razvio 5127 prototipova usisivača prašine bez vrećice te je konačno, zahvaljujući tome, postao milijarder. Od 1981. do 1984. Dyson je proputovao Europu i Ameriku, od AEG­a do Elektroluxa, od Vorwerka do Black & Deckera, Hoovera kao i Zanussija te posvuda hvalio svoj izum. Mnogo puta bio je blizu zaključenja ugovora, mnogo puta izjalovili su se pregovori, nekoliko puta slijedili su skupi sudski postupci.

ISTRAŽIVANJE I TEHNIKA

Načelo ciklona

Na kraju je, tada 37­godišnji otac troje djece bio “prezadužen, utučen i izgladnjeli čovjek“, kao što je on nekoliko godina kasnije opisao u svojoj autobiografiji.

I onda prodor. Japanska tvrtka Apax okon­čala je 1985. Dysonove gladne godine kupivši licencu za prvi ciklonski usisivač prašine. Model G­Force bio je zamišljen za jedan uski prostor luksuznog tržišta: aparat u ružičastoj boji odoj­ka i ljubičastoj boji ljubičica koštao je 2000 dolara. Za Dysona dugoročno nezadovoljavaju­će. Uskoro za 1,2 milijuna eura Apaxu prepušta korištenje izuma u Japanu i s tim novcem osni­va vlastito poduzeće. Godine 1993. s trake su krenuli prvi aparati DC01.

U seoski jednostavnom Wiltshireu, dva sata vožnje automobilom od Londona, izgrađen je 1999. godine Dysonov istraživački i razvoj­ni centar. U njemu 500 inže­njera i znanstvenika osmi­šljava i razvija poboljšanja Dysonovog usisivača prašine. Još daljnjih 300 inženjera radi na tome u Maleziji, 150 u Kini i 30 u Singapuru.

Šef, iza staklene stijene u jednom uglu zgrade, ima svoj radni stol. „Ja više ne sjedim za računalom i ne razvijam nove modele,“ kaže Dyson tihim glasom. Ali, on još izra­đuje skice, bilježi napomene na crteže svojih inženjera.

Dyson je dijete šesdeseto-smih godina iz tada (podru­gljivo) lepršavog Londona. Studirao je na Royal College of Art; najprije slikarstvo, zatim dizajn namještaja, konačno unutarnju arhitektu­ru i na kraju tehničko obliko­vanje. Tijekom svojega rada

PRVORAZREDNI USISIVAČ

Unutarnji ciklon Jake centrifugalne sile odvajaju iz zraka mikroskopski sićušne čestice

Sito odvaja prašinu i kratke niti iz zraka

Vanjski ciklon filtrira grubu nečistoću

prozirna sabirna posuda

BEZ VREĆICE Ciklonski usisavač prašine Jamesa Dysona temelji se na centrifugalnoj sili

IZUMITELJ sa svojom uspješnicom DC15

ABC_528.indd 24 2009.09.22 09:03

25

razvio je brzinski čamac koji klizi na zračnom jastuku. Njegova sljedeća zanosna zamisao pojavila se pri obnovi starog seoskog imanja koje je kupio 1972. Bila su to ručna kolica (tačke) koja su se kotrljala uz pomoć lopte, a ne kotača. „Ballbarrow“ je bio proizvod prve Dysonove tvrtke, a iz koje su ga 1979. izgurali njegovi suosnivači.

ČOVJEK S RADNIM ISKUSTVOMOsobni pokus James Dyson je obnavljao

seosko imanje i pritom izumio ručna kolica s kuglom umjesto kotača. Obnova ljetni­kovca nadahnula ga je mišlju o ciklonskom usisivaču

Izumi 2000. Dyson je razvio perilicu rublja s dva bubnja, 2006. pak 10­sekun­dno sušilo za ruke (airblade)

OSTVARENI SAN U RUŽIČASTOMJames Dyson 1986. s G-Force, prvim modelom iz serije

Izumitelj je tada već radio na svojem velikom pogotku. Na usisivaču prašine u starom ljet­nikovcu od pješčenjaka, koji je zamijenio seosko imanje, Dyson je primijetio kako su pore na vre­ćici za prikupljanje prašine zače­pljene i kako aparat jedva da usisava iako vrećica nije napunje­na. Logičan zaključak: usisivač prašine bez vrećice. Ali, gdje će se prašina zadržavati?

Dyson koristi centrifugal­nu silu. Kad se neki predmet silno ubrzano vrti u krug, on se pomiče prema vanjskom obodu. Tako je i kod ciklonskog usisi­vača prašine. Čestice nečistoće se brzinom usisavanja prenose u jedan stožac (ciklon), gdje zahvaljujući centrifugalnoj sili klize na rub stošca. Tamo one malo­pomalo padaju prema dolje, dok zrak, koji je naj­zad oslobođen od praši­ne i koji sam ima znatno manju masu, može izlaziti iz stošca prema gore.

Dysonovi usisivači pra­šine, pokazuju to brojke iz poduzeća, vodeći su na tržištu u cijeloj zapad­noj Europi, u Sjedinjenim Državama, Australiji i na Novom Zelandu. Dyson je 2006. ostvario pri­hod od 700 milijuna eura. Od 2005. „Sunday Times“ ga vodi na svo­jem popisu n a j b o g a t i j i h Britanaca kao milijardera.

Izvornik: Focus

Željko Medvešek

ABC_528.indd 25 2009.09.22 09:03

26

ASTRONOMIJA

Mjesec je nova “meka” za astronautičke pothvate koji nas očekuju u narednim godina­ma i desetljećima. Amerikanci su već dobrano zagrizli u tehnološku jabuku zvanu (ponovno) osvajanje Mjeseca no, prema svemu sudeći, tehnologija koja se priprema za taj pothvat još je uvijek na drhtavim nogama – i to doslovce.

Prema učinjenim analizama, ozbiljne vibra­cije koje se javljaju u strukturi rakete Ares I­X prijete dezintegracijom rakete nakon njena lan­siranja!

Vojni establishment US AIR FORCE, koji ima kontrolu nad lansira­njima s Kennedyjeva svemirskog centra na Floridi, ozbiljno se zabrinuo činjenicom kako bi vibracije mogle pokrenuti sustav za samouništenje rake­te. Na svakoj je raketi instaliran takav sustav (čak i na onima s ljud­skom posadom!), a njegovo je aktiviranje predviđeno u slučaju da let krene naopako i zaprijeti ljudima ili instalacijama. Sam čin samouništenja rakete može se pokrenuti iz svemirskog kontrolnog centra, ali i autonomno na samoj raketi, ovisno o očitanjima senzora tog sklopa. I upravo je tu problem. Vibracije rakete, nove uzdanice

Drhtave noge američke uzdanice za let na Mjesec

američkog svemirskom programa, toliko su jake da bi sustav za samouništenje mogao pro­cijeniti kako nešto s raketom ozbiljno ne valja i aktivirati eksploziv na kritičnim mjestima čime se cijela raketa dezintegrira.

Ukoliko bi tijekom zakazanog lansiranja, 30. kolovoza, Arex I­X započeo nekontrolirani let, a spomenuti sustav zakazao, stanovnici Floride potencijalno bi bili izloženi ozbiljnoj prijetnji!

Računalna simulacija starta Aresa, hoće li tako biti i u stvarnosti

ABC_528.indd 26 2009.09.22 09:03

27

Gotovo 400 milijuna USD vrijedan pro­totip buduće rakete uz ovakve će vibracije najvjerojatnije skrenuti s planirane putanje. Vjerojatnost je da računalna kontrola potiska (TVC) ne bi mogla u dovoljnoj mjeri kompenzi­rati skretanje s pravca, a tada je sve moguće. Čak i zastoj čitavog programa!

Trust oscillation, ili prevedeno pojavu vibracija, uzrokuje sama konstrukcija Aresa. Boosteri na kruto gorivo, koje sagorijeva u raketnim motorima, uzrokuje vibracije i zvučne valove koji se šire cijevima, a potom prenose na cijelu raketu. Ona na taj način postaje tzv. zvučna vilica, oscilira i vibrira iznad granica dozvoljenog za siguran let rakete.

Rješenje je sustav za apsorpciju vibracija, no on je tek u razvoju, a i veći broj inženjera nije baš previše optimističan u pogledu njegove izvedbe i rada. Ares će krajem kolovoza (ako poleti!) poletjeti bez njega. Samo će lansira­nje vjerojatno proteći bez problema. Prvi se problemi očekuju u vremenu 70­90 s nakon polijetanja. Tada je kritično vrijeme za aktivira­nje sustava za samouništenje. Nakon 120s leta vibracije će se dijelom smiriti, no još će uvijek biti dovoljno snažne da promijene putanju rakete. NASA pokušava riješiti probleme u hodu, vojska je odlučna ne dozvoliti lansiranje ukoliko im se ne dokaže pouzdanost sustava za samouništenje od 99.9%, a s naše strane gle­dišta – do lansiranja će doći, ali s kašnjenjem.

Zanimljivo je kako se ovaj problem potencirao sada jer je NASA morala pribjeći mjerama štednje i koristiti sustave iz programa raketoplana gdje su početne kondicije bile drugačije.

Problemi su tehničke prirode i nisu nerješivi. Pitanje je samo koliko ima političke (čitaj financijske) volje i snage da se ponovno vratimo na Mjesec, a da nam astronauti ne nose glavu u vibrirajućoj vreći za koju jedi­no pouzdano znamo da – nije pouz­dana.

Marino Tumpić

Inačice rakete Ares planirane za vrijeme koje dolazi

Usporedba sustava Ares s drugim raketama nosačima

ABC_528.indd 27 2009.09.22 09:03

28

Nebeski objekti, putovanje kroz prostor i vri­jeme, iskrice svjetla na noćnom nebu, tajnoviti zvjezdoznanci koji pokraj svojih teleskopa bdiju po cijele noći, čar tajnovitosti i rada na nečemu pomalo izvanzemaljskom....Ako su to neki od ključnih pojmova potrebni da kod vas izmame neku emocionalnu reakciju, na vama je da nasta­vite s čitanjem ovoga teksta.

Suvremeni astronomi, pa čak i astronomi­amateri, daleko su od stereotipa svojih učitelja od prije samo desetak i više godina. Računalna tehnologija i programski paketi, te njihova pri­lagodba konkretnom poslu na području astro­nomskih istraživanja, omogućavaju nam danas da se početkom noći teleskopi i prateća oprema postave na željene parametre, a da ljudi koji se njome koriste, u miru prespavaju gotovo cijelu noć. Dogodi li se štogod izvanredno, senzori meteopostaje ili kontrole rada robotičkih tele­skopa sami će zaustaviti rad, postaviti opremu u tzv. “siguran model rada” te dojaviti opažačima kako sustav zahtijeva njegovu pažnju u budnom stanju. Pravi posao astronoma slijedi tek kada noć završi – obrada i interpretacija prikupljenih podataka.

Već je neko vrijeme projekt pod nazivom “Galaxy Zoo” prisutan kao znanstveni projekt za javnost. Astronomi su zatražili pomoć javno­sti kako bi putem pregleda fotografija milijuna galaktika, učinjenih s Sloan Digital Sky Survey, iste klasificirali te na taj način direktno sudjelovali u pravom znanstvenom projektu koji ima za cilj istraživanje svemira – stvaranja, evolucije i tipova galaktika.

Sada je projekt proširen i na potragu za mamutskim eksplozijama pojedinačnih zvijezda (supernove zvijezde) u tim istim galaktikama!

Otvoreno je dragovoljno, neplaćeno radno mjesto astronoma – tragača za supernovim zvi­jezdama!

Što je potrebno da biste se uključili u ovaj veliki projekt kojem je, pored znanstvenih istraživanja, jedna od primarnih uloga bolje razumijevanje i

približavanje javnosti problematici astronomskih istraživanja?

Računalo s vezom na internet i dobra volja. Ovo prvo je već poodavno udomaćena “kutija” u našim domovima, a dobra volja je već tu, ukoliko čitate ove retke. Dakle..

Na web stranicama http://supernova.galaxy­zoo.org (www.galaxyzoo.org ) nalazi se intuiti­van materijal koji vas (u)vodi u način potrage za supernovim zvijezdama. Bit svega je da vi putem interneta na svoje računalo skidate materijale, pregledavate ih i na osnovi usporedbe nekadaš­njih i sadašnjih fotografija pronalazite promjene sjaja na snimljenim galaktikama. Pronađete li na nekim od tih snimaka galaktiku koja je značajno posvijetlila u odnosu na njene arhivske snimake – velike su šanse da se to dogodilo upravo poradi eksplozije supernove zvijezde. Tako obrađene podatke vratite GalaxyZoo timu. Ukoliko se vaša opservacija pokaže izglednom, a naknadna potvr­da nekim od velikih teleskopa to i dokaže – posta­li ste astronom koji u svojoj biografiji s ponosom može napisati “otkrivač supernove zvijezde”.

Ipak, prije nego krenete u lov na supernove zvijezde, okušajte se i u klasifikaciji galaktika, saznajte nešto više o objektima čiji ste potenci­jalni otkrivač, i da – astronomi su iznimno strpljivi ljudi. Poneki od njih odradili su čitav svoj životni vijek ne bi li dokučili djelić procesa na zvijezdama koje čekaju vašu pažnju kako bi bile otkrivene!

Marino Tumpić

ASTRONOMIJA

Traži se – tragač za supernovim zvijezdama!

Traži se astronom...ima li ga među nama?

Supernova zvijezda otkrivena u GalaxyZoo projektu

ABC_528.indd 28 2009.09.22 09:03

29

Električna se struja, na čijim se popratnim pojavama osniva većina primjena elektriciteta, u prvim desetljećima 19. st. dobivala iz kemijskih izvora, tzv.galvanskih baterija. To su relativno nespretni, skupi i slabi izvori koji nisu omogu-ćavali energetski obilnije primjene elektriciteta. Snažniji izvor električne struje konstruiran je tek polovicom 19. st. što je dovelo do znatno veće praktične primjene električnih pojava, do elek-trifikacije u današnjem smislu.

Elektromehanički generator električne struje, dakle pretvornik mehaničke energije u električnu, konstruiran je na temelju opaža­nja engleskoga fizičara i kemičara, Michaela Faradaya (1791.–1867.). On je, 1830­ih godina, istražujući moguće međudjelovanje magneta na elektricitet, uočio pojavu elektromagnetske indukcije (prema lat. inducere: uvesti).

U prvim desetljećima 19. st. smatralo se kako su elektricitet i magnet, iako po pojava­ma vrlo slični, međusobno neovisni. Između stalnoga magneta i električnih naboja u miro­vanju nema nikakvoga međudjelovanja. Pokusi H. Ch. Ørsteda, 1820. god., pokazali su da postojanje sile međudjelovanja između elek­tričnih naboja u gibanju (vodiča kojim teče električna struja) i stalnoga magneta. To se moglo protumačiti samo time da oko naboja u gibanju nastaje magnetsko polje.

Faraday je, nakon niza pokusa, ustanovio kako na električne naboje djeluje promjenji-vo magnetsko polje. Promjena magnetskoga polja može se proizvesti na nekoliko načina: pomicanjem stalnoga magneta u blizini vodiča, pomicanjem ili uključivanjem i isključivanjem elektromagneta te napajanjem elektromagne­ta izmjeničnom strujom. Pri pomicanju stal­noga magneta ili elektromagneta ulaže se mehanički rad, a u vodiču se (dakle, u tvari u

IZUMI KOJI SU PROMIJENILI SVIJET

Dinamo i generatori

Faradayev pokus elektromagnetske indukcije pomica-njem stalnoga magneta, pri čemu se galvanometar pri ulazu magneta u zavojnicu zakreće u jednom smjeru, a pri izlazu u drugom (crtež iz knjige O. Kučera i dr., Novovjeki izumi 3. Matica hrvatska, Zagreb, 1910.)

Michael Faraday, genijalni istraživač električnih pojava

ABC_528.indd 29 2009.09.22 09:03

30

kojoj ima slobodnih električnih naboja) pokre­ću naboji, što se očituje kao pojava električne struje.

Na temelju Faradayeve elektromagnetske indukcije niknula je zamisao da se uzastopnim, relativnim gibanjem magneta prema bliskom vodiču, konstruira elektromehanički generator električne struje, dakle pretvornik mehaničke energije gibanja u električnu energiju u vidu električne struje. Povijesno je skraćeni opći naziv generator (prema lat. generator: stvara­telj, tvorac) najčešće pridržan samo za elektro­mehanički pretvornik, dok se drugi generatori električne struje nazivaju člancima, elementi­ma i sl.

Potpuno je svejedno koja se sastavnica giba, magnet prema vodiču ili vodič prema magne­tu. U prvim se pokusima ustanovilo kako je gibanje pravocrtnim pomicanjem male djelo­tvornosti jer treba ulagati rad u pokretanja pokretne sastavnice, pa potom zaustavljanje i ponovno pokretanje sastavnice. Zato se ubrzo prešlo na primjenu vrtnje magneta jer se jed­nom pokrenuta vrtnja održava samo dodava­njem izgubljene energije uslijed trenja i na svla­davanje reaktivne sile u magnetskom polju.

Prvi su takvi uređaji konstruirani već 1830­ih godina, ali bili su tek za pokazivanje, bez prak­tične primjene. Poteškoća je bila i u tome što takvim strojem nastaje električna struja koja približavanjem magneta namotu vodiča prvo postupno raste do neke najviše vrijednosti, potom njegovim udaljavanjem opada, da bi se

promjenom magnetskoga pola to isto doga­đalo u suprotnom smjeru. Današnjim bismo rječnikom rekli kako nastaje izmjenična struja, promjenljive jakosti i promjenljivoga smjera. S takvom strujom, koja se bitno razlikovala od struje iz dotadašnjih izvora, galvanskih baterija, nisu znali što započeti.

Tek je 1866. god. njemački izumitelj i indu­strijalac, Werner von Siemens (1816.–1892.), konstruirao uporabiv električni stroj u kojem je magnet ili elektromagnet mirna sastavnica pa je nazvan statorom, a namot se može vrtjeti pa je nazvan rotorom. Na osovini rotora ugra­đen je mehanički izmjenjivač polova namota, tzv. komutator (lat. commutare: promijeniti, preokrenuti) koji, kada se promjene magnet­ski polovi, promjeni i izvode namota. Takva je struja i nadalje pulsirajuća, dakle promjenljive jakosti, ali je istosmjerna. Taj je stroj nazvan dinamostrojem, skraćeno dinamom (prema grč. dinamis: sila, snaga, jakost). Danas je dina-mo ostao samo povijesni naziv za istosmjerne električne generatore u vozilima, a koje iz upo­trebe sve više potiskuju izmjenični generatori, tzv. alternatori.

Zanimljivo je da dinamo radi u oba smjera. Kada se u njega ulaže mehanički rad, proizvodi električnu struju, a ulaže li se električna struja, vrti se. Stoga je dinamo predak svih elektro­mehaničkih generatora električne struje i svih elektromotora.

I drugi su konstruktori poboljšavali dinamo, a među njima je osobito uspješan bio belgijski izumitelj, Zénobe Théophile Gramme (1826.–1901.). Grammov stroj, kako je nazvan njegov dinamo, konstruiran je 1870. god., a uporabivo je radio i kao elektromotor.

Izumom električnoga generatora ljudi su dobili snažan izvor električne struje. Njezino prisilno pretvaranje u istosmjernu struju meha­ničkim komutatorima na izlazu iz generatora, prijenos u obliku istosmjerne struje uz znat­ne gubitke, te ponovno prisilno pretvaranje komutatorima na ulazu u elektromotor u izmjeničnu struju, potrebnu za promjenjivo magnetsko polje, činilo je u praksi velike poteš­koće. Kontakti na komutatorima, koji se vrte na osovini, prvo su bili snopići bakrenih ela­stičnih žica, pa su nazvani četkicama, a potom Grammov dinamo iz 1870. god.

ABC_528.indd 30 2009.09.22 09:03

31

ugljeni, ali im je ostao naziv četkice. Pri vrtnji su se na mjestu klizanja po komutatoru obilno iskrili i habali te ih se često moralo obnavljati. Uz sve te poteškoće istosmjerni su generatori bili prvi snažni izvori električne struje, koje su u prvim elektranama početkom 1880­ih godina pokretali većinom parni strojevi, a tak potom vodne turbine.

Krajem 1880­ih godina Nikola Tesla (1856.–1943.) će dokazati kako je znatno djelotvornije i tehnički jednostavnije upotrebljavati izravno izmjeničnu struju izostavljanjem komutatora i u generatoru i u elektromotoru. Za to je morao konstruirati cjelovit sustav izmjeničnih više­faznih generatora, prijenos u obliku visokoga napona, kao i izmjenične elektromotore.

Hidroelektrana izmjenične struje na vodopa­dima je Niagare u SAD, početkom 1890­ih godi­na, pokazala sve prednosti primjene električne struje za električni pogon. Tesla je razvio razne izmjenične generatore: sinkrone i asinkrone,

jednofazne i višefazne, niskofrekvencijske (60 Hz) i visokofrekvencijske (do 19 kHz).

Elektromehanički generatori se rabe gdje god je mehaničku energiju gibanja potrebno pretvoriti u električnu, od ručne električne svje­tiljke, bicikla, automobila i drugih vozila, plovila i zrakoplova do velikih elektrana. U većini se današnjih elektrana primjenjuju Teslini izmje­

nični generatori višefaznih stru­ja.

Posebna pri­mjena genera­tora je u tzv. e l e k t r i č n o m a gre gatu, u kojem benzin­ski, plinski ili dizelski motor spojen s gene­ratorom čini cjelinu koja je

samostalan izvor električne energije. To je mala elektrana za primjenu na mjestima do kojih nije doprla električna energetska mreža, pri logorovanju, na brodicama i sl., ili u vreme­nima kada nema opskrbe električnom energi­jom, obično u nekim iznimnim uvjetima. Manji su agregati (snaga najviše nekoliko kilovata) prenosivi, dok su veći predviđeni za rad na jednome mjestu.

Dr. sc. Zvonimir Jakobović

Teslin nacrt dvofaznoga generatora izmjenične struje

Generator suvremene elektrane

Električni agregat, slog benzinsko-ga motora i električnoga generato-ra, samostalan je izvor električne struje

ABC_528.indd 31 2009.09.22 09:03

32

POVIJEST ROBOTIKE (99)

Brza simulacijska evolucija “tijela robo­ta” i njihova naknadna, mnogo sporija, izra­da u 3D štampaču demonstrirana u projektu “GOLEM”, ukazuje na potrebu ključnih pro­mjena pristupa oblikovanja i izrade robota, posebice kad su malih dimenzija. Težište se istraživanja robota početkom 21. st. pomaklo prema biomimetičkom izučavanju organiza­ma. Klasični način konstrukcije i proizvodnje strojeva predstavlja sve veću zapreku ne samo pri izradi prototipova, već i pri osmišljavanju načina proizvodnje koji bi zadovoljavali zahtje­ve naprednih robotičkih istraživačko razvojnih projekata. Složenost takvih strojeva može biti iznimno velika. Robote s udovima karakterizira izuzetno velik broj dijelova, motora i senzora. Zapakirati veliki broj komponenti u mali pro­stor, a da sve pritom bude što manje mase te

funkcionalno i pouzdano u radu, nije jedno­stavno. Dodatno, način konstrukcije bitno utje­če i na kvalitetu rada. Mali trčeći roboti trebaju imati elastično tijelo, ali i elastične noge koje se miču velikom frekvencijom. Prototipovi robo­ta trebaju, zbog cijene, biti razvijani što brže te biti što robusniji (izdržljiviji) kako bi se izbjegli kvarovi i proširilo područje mogućih ispitivanja. Kako, dakle, brzo i masovno proizvoditi slože­ne, a k tome i pouzdane robote?

Spomenuti projekt GOLEM pretpostavlja, primjerice, da će razvoj 3D štampača omogući­ti slojevitu izradu funkcionalnih cjelina tako da bi iz stroja izišle ne samo kuglasto uzglobljene mehaničke poluge, već i svi elektromehanički sklopovi stroja.

U iščekivanju takve “evolucijske 3D rađa­onice strojeva” pojavile su se nove, prijela­

zne, metode oblikovanja i izrade robota. U robotici se početkom 21. st. počeo pri­mjenjivati tzv. SDM (skraće­nica od “Shape Deposition Manufacturing”) pristup konstrukcije i izrade. SDM je tehnika brze izrade prototi­pova (“rapid prototyping”) razvijena početkom deve­desetih godina na Carnegie Mallon University u SAD. Riječ je o proizvodnji na način da se materijal u odre­đenim slojevima u ciklusima nanosi i oblikuje pri čemu je moguće mijenjati vrstu materijala pojedinog sloja kao i ugradnju elemenata u taj sloj. Tehnologija omo­gućuje izradu komada od različitog materijala, ali i komada s različitim funkcio­nalnim osobinama. Tako se članci noge izrađuju od ure­tana, a zglobovi koji spajaju

Meki strojevi bez vijaka

Umetanje komponente

Voštani blok

Deponiranje materijala

CNC obrada

Zalijeva n je komponente

CNC obrada

SDM (Shape Deposition Manufacturing) proizvodnja odvija se u ciklusima nanošenja slojeva materijala, njihove strojne obrade i umetanja komponenti u kalup za oblikova-nje. Riječ je o proizvodnji načinom odlaganja (deponiranja) oblika.

ABC_528.indd 32 2009.09.22 09:03

33

članke od savitljivog silikona. Noga je obliko­vana kao nerastavljiv sklop. Elastičnost noge ne postiže se ugradnjom opruga već izborom materijala i pogodnim oblikovanjem članka noge. U izradak se tijekom oblikovanja umeću senzori, vodovi, aktuatori ili cijeli elektronički sklopovi. Rezultat je kompaktan i izdržljiv dio stroja oblikovan i izrađen iznutra prema van. Sastavljen je od mnoštva slojeva i komponenti povezanih nerastavljivo u jedinstvenu funkcio­nalnu cjelinu. Stoga se ovakav način konstruk­cije naziva i integrirano konstruiranje.

Američki magazin “Time”, u broju iz stu­denoga 2006. godine, proglasio je robot “Stickybot” za penjanje po vertikalnim stije­nama (zidovi, staklo...), korejanskog studen­ta Kim Sang­bae sa Stanford University, jed­nim od izuma godine. Razlog je sposobnost “Stickybota” da uspješno oponaša prihvaćanje gekona (macaklina) za podlogu tehnikom suhe adhezije. Macaklin ima na jastucima prstiju razgrananu nitastu strukturu koja završava nano­vlatima gustoće od 2 milijarde po centi­metru kvadratnom što rezultira povezivanjem molekula podloge i nogu Van der Valsovim

silama molekularnog privlačenja. Takav meha­nizam suhe adhezije osigurava ogromne sile prihvata na gotovo svakoj podlozi. Način da se izvede stroj, koji oponaša gekon, ne zahtije­va samo sposobnost proizvodnje artificijelnih nano vlakana, već možda još i više pravilnu konstrukciju složenog mehanizma za kontroli­rano “lijepljenje” i “odljepljivanje” stopa.

Izrada naprednih robota metodom slojevi­tog oblikovanja (SDM) proizišla je iz iskustava brze izrade i ispitivanja prototipova. Snažan poticaj bila su ograničenja klasične izrade s vijcima i mnogobrojnim drugim spajajućim ele­mentima. No, najjači su motiv za korjenitu promjenu funkcionalne osobine stroja koje se klasičnom izradom ne mogu postići.

U funkcionalnom smislu uočena je i često spominjana razlika u građi stroja i organizma prema vrsti i načinu korištenog materijala. Priroda, za razliku od tehnike, uglavnom kori­sti meke materijale dok su tvrdi materijali vrlo rijetki. Čak i građa pojedinih “tvrdih” mate­rijala (kosti npr.) nije homogena, a njihovo vezivanje opet se izvodi mekim materijalima. Oblikovanjem tijela organizama ne dominira

Istraživački robot «SPRAWLITA» razvijen je 1999. godine na Stanford University. Dugačak 15 cm i težak 0.27 kg dugo vremena je nosio rekord najbržeg robota s nogama (2.5 duljine tijela u sekundi). Sprawlita je prvi robot izrađen u SDM tehnici. Na gor-njim su slikama prikazane faze oblikovanja tijela i zglobova kuka. U bloku plavog voska, s osobinom dobre strojne obradivosti, izglodan je oblik tijela u koji su položene komponente i mnoštvo pneumatičnih vodova. Potom se u kalup nalijeva silikon koji se nakon skrutnjavanja može dodatno mehanički obrađivati. Tijelo robota nije samo kruto kućište, već ima i zahtijevanu funk-cionalnu elastičnost. Na isti način su izrađeni i elastični zglobovi kuka u koji su zaliveni aktuatori. Tako je dobiven kompaktan prototip bez klasičnih rotacijskih zglobova s ležajevima, mehaničkim spojnicama, oprugama i vijcima. Mehaničke osobine korištenih materijala omogućile su izrazito dobro oponašanje gibanja žohara.

ABC_528.indd 33 2009.09.22 09:03

34

1 2 3

21

12

15

20

11

1413

1716

4 5 6 7

10

22

24 25

26 27

8 9

18 19

23

ZABAVA

Nagradna križaljka

«Stickybot» je s gledišta načina i složenosti izrade nasta-vak razvoja «Sprawlite». Dijelovi robota izrađeni su od poliuretanske smole ili viskozno elastičnih polimera koji su oblikovani SDM tehnikom. S konstrukcijskog i funk-cionalnog gledišta posebno su zanimljiva četiri prsta stopa na kojima se nalaze «četkice» od umjetnih niti za razvijanje usmjerene suhe adhezije (također oblikovane SDM načinom) te aktuatorski mehanizam sa sajlama za preraspodjelu opterećenja nogu i pravilno polaganje i odljepljivanje stopa što je presudno za uspješno gibanje po vertikalnoj stijeni. Izrada prototipa, s navedenim oso-binama, klasičnom tehnikom nije nemoguća, ali bi bila dugotrajnija, mnogo skuplja i teža. Stickybot se može gibati po vertikalnim stjenkama unatoč tome što je broj umjetnih adhezijskih vlakana (četiri stotine po jednom prstu) mnogo manji nego kod macaklina.

zahtjev za čvrstoćom koja će spriječiti defor­macije i lomove, već stvaranje nerastavljivih struktura koje dopuštaju deformacije i otporne su na otkazivanje. Klasične inženjerske kon­strukcije temelje se na sklapanju rastavljivih mehaničkih komponenti povezanih različitim spojnicama što načelno uvijek može dovesti do samorastavljanja koje je u prirodi nepoznato. Načini izrade strojeva, poput SDM­a, ukazuju na potrebu za novim, “prirodnijim” pristupima konstrukciji i izradi ne samo u robotici, već i strojogradnji općenito.

Igor Ratković

Riješite križaljku i pošaljite rješenje (pod 1 vodoravno zajedno s osjenčanim poljima) s imenom, prezime­nom, adresom i brojem telefona na našu adresu “ABC tehnike”, Dalmatinska 12, 10000 Zagreb, ili na e­mail abc-tehnike@hztk.hr do 23. listopada 2009.

Sve točne odgovore koji stignu do navedenog datu­ma stavit ćemo u “bubanj” i izvući sretnog dobitknika koji će biti nagrađen jednim od naših izdanja po svojem izboru.

MOLIMO DA NAM SE SVI IZVUČENI DOBITNICI KOJE NISMO USPJELI KONTAKTIRATI DO SAD JAVE U REDAKCIJU RADI DOGOVORA O ŽELJENOM IZDANJU NA TELEFON 01/48 48 762! (ako nam se ne javite ne znamo šta da vam pošaljemo)

Olovke u ruke i sretno!

VODORAVNO: 1. (zajedno s osjenčanim poljima): Veliki izumitelj (žarulja); 8. Ime francuskog glumca Delona; 9. Rimski 55; 10. Prijedlog uz genitiv, u nedostatku nečega; 11. Neoštra, glupa (kol.); 12. Kopno uz more (mn.); 14. Internetska domena za Estoniju; 15. Autokratica za Rijeku; 18. Napiknuti nešto na vilicu; 22. Nenaseljeni otočić otočne skupine Brijuni; 23. Skup računal-nih programa namijenjenih osnovnoj komunikaciji sa sklopov-ljem računala; 24. Kemijski element aktinij; 25. Mračno; 26. Svijet mrtvih iz grčke mitologije; 27. Oznaka za ruski avion Antonov.

OKOMITO: 1. Dvorci u Zagorskoj županiji (Mali i Veliki…); 2. Stanovnik Helbina; 3. Plodno tlo u pustinji; 4. Osobna zamjenica; 5. Ispred, prije (lat.); 6. Veliki planinski sustav (najviši vrh Mt Blanc); 13. Polukružna putanja lopte; 17. Slavni bosansko­herce­govački igrač i trener Ivica; 19. Prvo i predzadnje slovo abecede; 20. Kukac, sličan ali veći od ose ili pčele; 21. Tisuću kilograma; 22. Asterix ili Obelix; 25. Pokazna zamjenica.

Nagrađeni iz prošle križaljke (rješenje “Školska godina”): FILIP MALOVIĆ iz Siska

ABC_528.indd 34 2009.09.22 09:03

Art Lebedov Navigarius

35

Ruski dizajnerski studio, Art Lebedov, pred-stavio je koncept navigacijskog uređaja koji, umjesto uobičajenog četvrtastog, ima okrug-li ekran. Uređaj nazvan Navigarius također sadrži USB ulaz, čitač kartica microSD, auto-mobilski adapter i odgovarajući stalak, a uprav-ljanje se obavlja putem ekrana osjetljivog na dodir. Za sada nema informacija hoće li ovaj prototip ikada ići u masovnu proizvodnju, a još manje kakva su mu dostupnost i cijena. Kako napominju iz Art Lebedova, uređaj prima ruski signal za navođenje - GLONASS.

TECHNODizajnerska navigacija

Logitech je izdao dva nova bežična miša, Anywhere Mouse MX i Performance Mouse MX. Miševi su prvi proizvodi iz potpuno nove linije uređaja temeljenih na laserskoj tehnologi-ji Darkfield. Posljednjih pet godina tehnologija je u razvoju te nudi mogućnost rada na gotovo svakoj podlozi, uključujući čisto staklo debljine barem 4 mm. Performance Mouse MX ergo-nomski je dizajniran miš za stolna računala. Anywhere Mouse MX simetrični je miš namije-njen vlasnicima prijenosnika, a krase ga slične osobine stolne inačice (osim manje dugmića). Za rad koristi dvije AA baterije, no može se snaći i samo s jednom.

Mišem po staklu

Logitech Anywhere Mouse MX

ABC_528.indd 35 2009.09.22 09:07

Archos je u prodaju pustio enty-level MP3 player imena Clipper. Uređaj nema ekran, teži svega 15 grama, a dolazi s ugrađena 2 GB memorije bez mogućnosti proširenja memorij-skim karticama. Od glazbenih datoteka podr-žava MP3 i WMA, dok je trajanje baterije deklarirano na 11 sati reprodukcije. Clipper je kompatibilan s Windowsima i Mac OS X-om, a cijena mu na tržištu iznosi 20 eura.

Ivica MIlun

Sony je predstavio novi, tanji Playstation 3. Cijena bi na europskom tržištu trebala biti 300 eura. Novi PS 3 je manji i lakši od svog prethodnika, ima 120-gigabajtni disk te, prema tvrdnjama iz Sonyja, sadrži sve mogućnosti “običnog”, uz 34 posto manju potrošnju ener-gije i 32 posto manje zauzeće prostora. Sony također ističe kako je novi model tiši od pre-thodnog. Ostale novosti uključuju funkciju BRAVIA Sync, koja bi vlasnicima odgovarajućih Sonyjevih televizora trebala omogućiti uprav-ljanje PS3 putem HDMI kabela i daljinskog upravljača televizora, kao i gašenje konzole kad se ugasi televizor. Uz novi će se model izdati i inačica 3.0 firmwarea, a koji je namijen-jen i postojećim korisnicima PS3. Osim doda-vanja raznih novih funkcija, u Sonyju su odlučili maknuti mogućnost “Install Other OS”, odnos-no više neće biti moguće instalirati drugi oper-ativni sustav na PlayStation 3.

Tanki PlayStation 3

Archos Clipper

MALENI SVIRAČ GLAZBEIGRAĆE KONZOLEIGRAĆE KONZOLE

ABC_528.indd 36 2009.09.22 09:08