Мой сын, как и все его сверстники, задаем массу вопросов «А почему», «Что это такое» и «Как это работает». На этот раз разговор зашел о солнечной системе, планетах и звездах. Спасибо интернету, есть огромное количество картинок и видео по этой теме, но, согласитесь, материал лучше усваивается если ты сам приложил к этому усилия. Поэтому мы решили напечатать часть солнечной системы, а точнее систему Солнце-Земля-Луна.
Для начала решили использовать уже готовый проект с thingiverse автора LarkysPrints
Благодаря этому проекту ребенок:
— начнет осваивать печатать на 3d принтере
— увидит как работают шестеренки и как передается вращающий момент ручки
— на пальцах поймет как вращаются планеты вокруг солнца
Печать выполнялась пластиком PetG от BestFilament.
Температура сопла 240С
температура стола 80С.
Скорость 60мм/c
Этим пластиком пользуюсь давно, ни разу не подводил. С одной стороны он отлично липнет к столу без всякого клея, с другой PetG достаточно прочный и долговечный.
В результате получаем набор из 21 детали
Сборка осуществляется по инструкции и не вызывает каких-то больших затруднений. Все скрепляется винтами М3 и М4, главное внимательно следить за их длиной.
Где-то через час ковыряния отверткой получается следующее
В процессе сборки выяснилась конструктивная особенность: Земля не вращается вокруг своей оси. Пришлось ослабить винт и применить немного секундного клея, после чего вращение родной планеты стало больше похоже на правду
Следующим шагом планируем с сыном покрасить модель и поставить вместо ручного привода моторчик.
Ну и небольшое видео моей модели и модели автора
Если вы хотите такую же модель, но у вас нет 3d принтера — пишите в личку
я тут глянул, ооочень многие модели (что я видел в интернете, включая просто картинки с кружками) не показывают модель времени года… Да и по школьной программе, не помню что бы нам рассказывали про ось земли и зависимость на времени года. Кажется это больше было из ТВ подчёркнуто, типа «дискавери/географик»
Скоро ещё припомнят что сама земля тоже не крутится, отображая время суток
Может быть ещё погодные условия добавить, приливы и отливы? Тут видно какого плана моделька, чтобы просто понять суть, а не времена года, затмения и масштабы учитывать.
У меня в школе были картинки в учебнике типа такой и вот эта моделька гораздо интересней
В простой механике сделать еще и смену времен года будет ой как не просто. Эллипс орбиты механикой реализовывать тот еще гемор. Тут уже проще в блендере модель накидать со всеми этими делами.
Ага, то есть смена времен года происходит из-за элипсовидной орбиты? Типа Земля ближе к солнцу и на всей планете одновременно наступает лето, Земля дальше от Солнца и на всей планете одновременно наступает зима? Причем следуя по орбите Земля дважды удаляется от Солнца и дважды к нему приближается, то есть за год (полный оборот вокруг Солнца) получается два лета и две зимы.
Пренебрегают, но не всегда. Для огромного количества задач в самых разных сферах деятельности используют именно геоид, причём для каждой страны он свой.
Но по астрономии — мне так кажется — слишком много опущено, чтобы считать сие полезным пособием
Имитировать небесную механику в рамках трёх законов Кеплера на рычагах и шестерёнках — уже задача крайне нетривиальная. А если добавить всякие тонкости типа наклона осей, либрации Луны и гравитационного влияния внешних планет — вообще нерешаемая. Но чтобы разобраться, что вокруг чего вертится, сойдёт даже такая грубая модель. Хотя, конечно, в VR-наморднике всё это можно сделать более реалистично.
Если соблюдать пропорции, то либо не хватит места на столе что бы показать, либо не будет видно планет и спутников. Уж очень там большие расстояния.
В Новом Свете есть очень классный Планетарий Хейдена. Там как раз неплохо показаны пропорции объектов. Типа «если бы наше Солнце было бы как этот огромный шар, то наша Земля имела бы вот такой размер» и мы видим огромную 27-метровую сферу, а с ней небольшой шарик примерно 24 см диаметром. Если соблюдать пропорции на расстояние, то, если я не напутал в расчётах как обычно, получается, что расстояние должно быть около 3 километров.
Мне понравилось, как описаны пропорции в «Занимательной астрономии» Я. И. Перельмана
Дополнительная информация
Изберем для земного шара самую скромную величину – булавочную головку: пусть Земля изображается шариком около 1 мм поперечником. Точнее говоря, мы будем пользоваться масштабом примерно 15 000 км в 1 мм, или 1:15 000 000 000. Луну в виде крупинки в 1/4 мм диаметром надо будет поместить в 3 см от булавочной головки. Солнце величиной с мяч или крокетный шар (10 см) должно отстоять на 10 м от Земли. Мяч, помещенный в одном углу просторной комнаты, и булавочная головка в другом – вот подобие того, что представляют собой в мировом пространстве Солнце и Земля. Вы видите, что здесь в самом деле гораздо больше пустоты, чем вещества.
Но будут еще крупинки вещества по другую сторону от Земли. В 16 м от мяча-Солнца кружится Марс – крупинка в 1/2 мм поперечником. Каждые 15 лет обе крупинки, Земля и Марс, сближаются до 4 м; так выглядит здесь кратчайшее расстояние между двумя мирами.
Исполин-Юпитер будет представлен у нас шариком величиной с орех (1 см) в 52 м от мяча-Солнца. Наиболее удаленный из его спутников, IX, пришлось бы поместить в 2 м от ореха-Юпитера. Значит, вся система Юпитера имеет у нас 4 м в поперечнике. Это очень много по сравнению с системой Земля – Луна (поперечник 6 см), но довольно скромно, если сопоставить такие размеры с поперечником орбиты Юпитера (104 м) на нашей модели.
Уже и теперь очевидно, насколько безнадежны попытки уместить план солнечной системы на одном чертеже. Невозможность эта станет в дальнейшем еще убедительнее. Планету Сатурн пришлось бы поместить в 100 м от мяча-Солнца в виде орешка 8 мм поперечником. Прославленные кольца Сатурна шириной 4 мм и толщиной 1/2 мм будут находиться в 1 мм от поверхности орешка.
Пустыни, разделяющие планеты, прогрессивно увеличиваются с приближением к окраинам системы. Уран в нашей модели отброшен на 196 м от Солнца; это – горошина в 3 мм поперечником с 27 пылинками-спутниками, разбросанными на расстоянии до 4 см от центральной крупинки.
В 300 м от центрального крокетного шара медлительно совершает свой путь Нептун: горошина с двумя (самыми большими из 13) спутниками Тритоном и Нереидой в 3 и 70 см от нее.
Все теллурии, что я видел, несли упрощения. В масштабах, в первую очередь. Потом, на всех Луна представлена как спутник Земли — это тоже упрощение. Правда, отсутствие наклона у Земли вижу впервые, как, впрочем, и отпечатанную на 3D-принтере модель.
Потому я бы подумал, как в этой модели наклонить «Землю» — это добавило бы узнаваемости. (Надеюсь, глобусы ещё делают с наклоном даже откровенные халтурщики.) Хватило бы моих инженерных способностей, не знаю, но я хотя бы поискал готовое решение.
Потом я бы заменил или модифицировал бессмысленное сейчас «Солнце» на Солнце-светильник — хотя бы просто лампочку-шар.
Если же заложить в конструкцию эллипсную орбиту — хотя бы упрощённую, без пропорций — это вообще стало бы серьёзным учебным пособием. Но такое разработать я не возьмусь.
Итого, соглашусь: как пособие по механике, по труду и даже по педагогике и семейным отношениям — отлично. Доведение до астрономического пособия — перспектива для данной модели. В конце концов, у любой модели есть границы применимости, а значит, даже такая модель имеет право на существование и применение в своих границах. Хотя хочется, конечно, большего…
Очень хорошая и полезная модель. Детям важно пощупать и увидеть вживую, а не картинки смотреть. Раньше на уроках физики и химии в школах ставили реальные опыты, а не только задавали учить параграфы в учебниках.
В середине и конце 2000 -x опыты по физике онлайн на каком то интернет-сервисе. А по химии даже, что такое лакмусовая бумага знают только теоретически ( и то не все).
Вопрос лишь в том, что увидит ваш сын и как он это воспримет? Как какой-то шарик, попердывая, в обнимку с другим, мелким скрипящим шариком, пытаются в агонии «кругануть» вокруг еще одного шарика?
Нет, если вы себе именно так представляете всю магию и величавость вселенной, бога ради, но зачем это убивать в сыне? ))
Вроде не в лесу живете, в сети миллиарды видеоматериалов на любой возраст, а вы бы просто отрекламировали свой 3-д принтер с узкой фантазией. Ну Ок.
Странная вещь — что она показывает?
Как крутится луна вокруг земли, а земля вокруг солнца?
А что, это так не понятно или сложно для объяснения?
Я понимаю, если бы модель была точная астрономически — т.е. наклон и осцилляция осей, солнце было-бы источником света, а луна бы его отражала и были-бы затмения, а на земле видно бы было смену времен года, ну и, конечно, пропорцию небесных тел и расстояния — вот это все действительно сложно представить в голове, тем более — ребенку.
А такой вариант — ну я даже не знаю, стоит-ли вообще трудиться и делать, когда он элементарно на пальцах объясняется. Мало того — 3d моделей видео этого процесса вагон и маленькая тележка в сети.
Как в старом анекдоте: «куб — это упрощенная модель додекаэдра» :D
Это не коим образом не упрек автору, всяко лучше показать или сделать что-то, чем ничего.
Я понимаю, если бы модель была точная астрономически — т.е.… ну и, конечно, пропорцию небесных тел и расстояния
Солнце в 400 раз больше луны. Т.е. при размерах луны хотя бы 5 мм получим двухметровое солнце. Образование ребенка, конечно, важная штука, но я бы не стал такой макет делать. Не говоря уж про расстояния.
При 5мм радиуса Луны, радиус солнца 37 мм. Учим геометрию ru.onlinemschool.com/math/assistance/figures_volume/sphere/
Причем тут объем? Объем солнца почти на 8 порядков больше объёма луны. В десятки миллионов раз. У вас явные проблемы со школьной программой либо плоскоземелие головного мозга.
Солнце в 400 раз больше луны. Т.е. при размерах луны хотя бы 5 мм получим двухметровое солнце.
В музейных моделях я видел решение этого двумя способами:
1. Солнце было лишь в виде сегмента
2. Солнце было в виде шара примерно в несколько раз больше земли, и на нем было написано, что оно на самом деле больше земли во столько-то раз
Понятно, что это модель и 100% точности не добиться, но это хотя-бы будет не такой грубейшей моделью.
И, кстати, в Мюнхенском политехе стояла (щас не знаю) модель нашей системы с показанными размерами небесных тел в ней в уменьшенном размере, но с соблюдением масштаба, и да, она была движущейся.
Занимала она места целый холл, но это было просто великолепно. там реально осознаешь, кто ты в этой вселенной :)
Кстати, смену времени суток, а также времени года достаточно просто реализовать адресными диодами внутри шара, если сделать его из двух половинок, разделив внутри на сегменты-доли вдоль оси вращения (на манер апельсина) и оклеив их потом фольгой изнутри, а также поместив в каждый по адресному светодиоду. Проблема будет только в том, как все это запитать и синхронизировать, ибо шар вращается. Но она решается щетками и раздельными зонами на оси, по которым эти щетки скользят. Делать их придется не меньше 3-х: GND/VCC/DATA.
А дальше все просто — день/ночь — яркость.
Зима — белый, лето — красный, осень — желтый, весна — зеленая.
За счет прозрачной поверхности, цвета на соприкосновении будут смешиваться, что даст плавный переход.
Зачем такие сложности? Будет быть достаточно 2 диодов, по одному в северное и южное полушария для сигнализации смены времени года, но не очень яркие. А смену дня и ночи реализовать от «солнца».
Возможно вопрос не в тему, но подскажите, что это за программа, которая позволяет создать вид с разнесением деталей на сборке с нанесением осевых линий?
Только ручку надо крутить против часовой стрелки. Как на оригинальном видео. Потому что и Луна, и Земля вокруг своей оси и вокруг Солнца вращаются против часовой стрелки.
Как более доступный вариант — аналогичная модель из Лего. Инструкция бесплатно. Недостающие детали легко купить на Али. Есть даже варианты с имитацией светового пятна от солнца. 9-и летний ребенок собирает полностью самостоятельно. И видит всю механику процесса.
Кстати, хорошая мысль. Но тут сам процесс кручения ещё зависит относительно чего измерять. Если точка обзора на самом солнце, то не крутится.
Тут вроде как гелиоцентрическая модель и этим можно было пренебречь. Тот же наклон осей было бы важнее показать, но и они упрощены.
Уважаемый автор, поясните пожалуйста:
1. Обзор вы отнесли к категории DIY ИЛИ СДЕЛАЙ САМ / СДЕЛАНО РУКАМИ. Что конкретно было сделано здесь вашими руками? Вы просто распечатали готовый чужой проект на принтере. Красивые схемы из вашего обзора тоже чужие. Из вашего в обзоре только планы и намерения — «покрасить модель и поставить вместо ручного привода моторчик».
2. Что означают вот эти ваши слова в конце обзора: «Если вы хотите такую же модель, но у вас нет 3d принтера — пишите в личку». Означает ли это, что вы предлагаете свои услуги по печати за вознаграждение?
В мою школьную пору, в кабинете физики ( астрономию вел тот же учитель ) была такая же примерно модель (моему без луны, давно это было), а роль солнца исполняла лампа с абожуром. И по тене была хорошо видна освещенность зимой и летом.
Мой сын, как и все его сверстники, задаем массу вопросов «А почему», «Что это такое» и «Как это работает». На этот раз разговор зашел о солнечной системе, планетах и звездах. Спасибо интернету, есть огромное количество картинок и видео по этой теме, но, согласитесь, материал лучше усваивается если ты сам приложил к этому усилия. Поэтому мы решили напечатать часть солнечной системы, а точнее систему Солнце-Земля-Луна.
Наклон оси земли сознательно упущен?
Как пособие по механике — отлично.
Но по астрономии — мне так кажется — слишком много опущено, чтобы считать сие полезным пособием.
В нашем минобразования решили что лучше все опустить и ничего не изучать
Затмения? Нет.
Смену времён года? Нет.
Времена года сделать сложнее.
Скоро ещё припомнят что сама земля тоже не крутится, отображая время суток
У меня в школе были картинки в учебнике типа такой и вот эта моделька гораздо интересней
За смену времён года отвечает наклон оси. Элипсоидность орбиты в этом вопросе вторична.
В Новом Свете есть очень классный Планетарий Хейдена. Там как раз неплохо показаны пропорции объектов. Типа «если бы наше Солнце было бы как этот огромный шар, то наша Земля имела бы вот такой размер» и мы видим огромную 27-метровую сферу, а с ней небольшой шарик примерно 24 см диаметром. Если соблюдать пропорции на расстояние, то, если я не напутал в расчётах как обычно, получается, что расстояние должно быть около 3 километров.
Но будут еще крупинки вещества по другую сторону от Земли. В 16 м от мяча-Солнца кружится Марс – крупинка в 1/2 мм поперечником. Каждые 15 лет обе крупинки, Земля и Марс, сближаются до 4 м; так выглядит здесь кратчайшее расстояние между двумя мирами.
Исполин-Юпитер будет представлен у нас шариком величиной с орех (1 см) в 52 м от мяча-Солнца. Наиболее удаленный из его спутников, IX, пришлось бы поместить в 2 м от ореха-Юпитера. Значит, вся система Юпитера имеет у нас 4 м в поперечнике. Это очень много по сравнению с системой Земля – Луна (поперечник 6 см), но довольно скромно, если сопоставить такие размеры с поперечником орбиты Юпитера (104 м) на нашей модели.
Уже и теперь очевидно, насколько безнадежны попытки уместить план солнечной системы на одном чертеже. Невозможность эта станет в дальнейшем еще убедительнее. Планету Сатурн пришлось бы поместить в 100 м от мяча-Солнца в виде орешка 8 мм поперечником. Прославленные кольца Сатурна шириной 4 мм и толщиной 1/2 мм будут находиться в 1 мм от поверхности орешка.
Пустыни, разделяющие планеты, прогрессивно увеличиваются с приближением к окраинам системы. Уран в нашей модели отброшен на 196 м от Солнца; это – горошина в 3 мм поперечником с 27 пылинками-спутниками, разбросанными на расстоянии до 4 см от центральной крупинки.
В 300 м от центрального крокетного шара медлительно совершает свой путь Нептун: горошина с двумя (самыми большими из 13) спутниками Тритоном и Нереидой в 3 и 70 см от нее.
Потому я бы подумал, как в этой модели наклонить «Землю» — это добавило бы узнаваемости. (Надеюсь, глобусы ещё делают с наклоном даже откровенные халтурщики.) Хватило бы моих инженерных способностей, не знаю, но я хотя бы поискал готовое решение.
Потом я бы заменил или модифицировал бессмысленное сейчас «Солнце» на Солнце-светильник — хотя бы просто лампочку-шар.
Если же заложить в конструкцию эллипсную орбиту — хотя бы упрощённую, без пропорций — это вообще стало бы серьёзным учебным пособием. Но такое разработать я не возьмусь.
Итого, соглашусь: как пособие по механике, по труду и даже по педагогике и семейным отношениям — отлично. Доведение до астрономического пособия — перспектива для данной модели. В конце концов, у любой модели есть границы применимости, а значит, даже такая модель имеет право на существование и применение в своих границах. Хотя хочется, конечно, большего…
Мне действительно интересно.
Не по тем
Вы проверьте реальные размеры и размеры соответствия
У вас бы ни одна система на страницу бы не поместилась
Нет, если вы себе именно так представляете всю магию и величавость вселенной, бога ради, но зачем это убивать в сыне? ))
Вроде не в лесу живете, в сети миллиарды видеоматериалов на любой возраст, а вы бы просто отрекламировали свой 3-д принтер с узкой фантазией. Ну Ок.
Как крутится луна вокруг земли, а земля вокруг солнца?
А что, это так не понятно или сложно для объяснения?
Я понимаю, если бы модель была точная астрономически — т.е. наклон и осцилляция осей, солнце было-бы источником света, а луна бы его отражала и были-бы затмения, а на земле видно бы было смену времен года, ну и, конечно, пропорцию небесных тел и расстояния — вот это все действительно сложно представить в голове, тем более — ребенку.
А такой вариант — ну я даже не знаю, стоит-ли вообще трудиться и делать, когда он элементарно на пальцах объясняется. Мало того — 3d моделей видео этого процесса вагон и маленькая тележка в сети.
Как в старом анекдоте: «куб — это упрощенная модель додекаэдра» :D
Это не коим образом не упрек автору, всяко лучше показать или сделать что-то, чем ничего.
Диаметр луны ~ 3474 км
1392700 / 3474 = 400,9 раза
Так что учить геометрию, увы, Вам, vvvv4vvvv.
ACE абсолютно прав.
1. Солнце было лишь в виде сегмента
2. Солнце было в виде шара примерно в несколько раз больше земли, и на нем было написано, что оно на самом деле больше земли во столько-то раз
Понятно, что это модель и 100% точности не добиться, но это хотя-бы будет не такой грубейшей моделью.
И, кстати, в Мюнхенском политехе стояла (щас не знаю) модель нашей системы с показанными размерами небесных тел в ней в уменьшенном размере, но с соблюдением масштаба, и да, она была движущейся.
Занимала она места целый холл, но это было просто великолепно. там реально осознаешь, кто ты в этой вселенной :)
Кстати, смену времени суток, а также времени года достаточно просто реализовать адресными диодами внутри шара, если сделать его из двух половинок, разделив внутри на сегменты-доли вдоль оси вращения (на манер апельсина) и оклеив их потом фольгой изнутри, а также поместив в каждый по адресному светодиоду. Проблема будет только в том, как все это запитать и синхронизировать, ибо шар вращается. Но она решается щетками и раздельными зонами на оси, по которым эти щетки скользят. Делать их придется не меньше 3-х: GND/VCC/DATA.
А дальше все просто — день/ночь — яркость.
Зима — белый, лето — красный, осень — желтый, весна — зеленая.
За счет прозрачной поверхности, цвета на соприкосновении будут смешиваться, что даст плавный переход.
Да почти все кады это умеют.
А как же смена зима-лето?
Смотреть со стороны Северного полюса.
По Вашей логике, у автомобиля тоже может быть одна передача вперед и пять назад,
Тут вроде как гелиоцентрическая модель и этим можно было пренебречь. Тот же наклон осей было бы важнее показать, но и они упрощены.
Если с печатью сложно, то можно у китайцев за 500р купить фанерный вариант с моторчиком.
1. Обзор вы отнесли к категории DIY ИЛИ СДЕЛАЙ САМ / СДЕЛАНО РУКАМИ. Что конкретно было сделано здесь вашими руками? Вы просто распечатали готовый чужой проект на принтере. Красивые схемы из вашего обзора тоже чужие. Из вашего в обзоре только планы и намерения — «покрасить модель и поставить вместо ручного привода моторчик».
2. Что означают вот эти ваши слова в конце обзора: «Если вы хотите такую же модель, но у вас нет 3d принтера — пишите в личку». Означает ли это, что вы предлагаете свои услуги по печати за вознаграждение?