Page 1

Cijena 10 KN KNI;; 1,32 EUR EURI;; 1,76 USD; USD;I 2,52 BAM; BAM;I 150,57 RSD; RSD;I 80,84 MKD

I Kodiranje - BBC micro:bitI I SF priča I I Mala škola fotografije I

ISBN 0400-0315

Rubrike

ČASOPIS ZA MODELARSTVO I SAMOGRADNJU

www.hztk.hr Broj 639 I Studeni / November 2020. I Godina LXIV.

Izbor

I Robokup 2021 - 14. kup Hrvatske zajednice tehničke kulture u robotici I I Može li se korona predvidjeti? I I 22. državno prvenstvo raketnih modelara po FAI-pravilniku I


NATJECANJA

U OVOM BROJU Izvanzemaljski život, stvarnost ili mit . . . . . . . . 3

Robokup 2021 14. kup Hrvatske zajednice tehničke kulture u robotici

Google i Covid-19 Može li se korona predvidjeti? . . . . . . . . . . . . . 4 Čudni novi “pentadijamanti” mogli bi biti vrlo čvrsti, vrlo lagani i provoditi struju . . . . 6 BBC micro:bit [13]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Shield-A, učilo za programiranje mikroupravljača (9) . . . . . . . . . 14 Mala škola fotografije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Pogled unatrag. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Analiza fotografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 SF priča - Cesta sablasti . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Prijenos električne energije . . . . . . . . . . . . . . 24 Dalekozori i teleskopi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 O izvorima japanskih “protorobota” . . . . . . . . 30 22. državno prvenstvo raketnih modelara po FAI-pravilniku. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Nacrt u prilogu: Robokup 2021 14. kup Hrvatske zajednice tehničke kulture u robotici

Nakladnik: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Dalmatinska 12, P. p. 149, 10002 Zagreb, Hrvat­ ska/Croatia Glavni urednik: Zoran Kušan Uredništvo: Ivan Jurić – Zagrebačka zajednica tehničke kulture, Sanja Kovačević – Društvo pedagoga tehničke kulture Zagreb, Neven Kepenski – Modra Lasta, Zoran Kušan – urednik, HZTK, Danko Kočiš – ZTK Đakovo

telefon (01) 48 48 762 i faks (01) 48 46 979; 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: Hrvat­ska zajednica tehničke kul­ture HR68 2360 0001 1015 5947 0

DTP / Layout and design: Zoran Kušan

Devizni račun: Hrvatska zajednica tehničke

Lektura i korektura: Morana Kovač

kulture, Zagreb, Dalmatinska 12, Zagre­bačka

Broj 3 (639), studeni 2020.

banka d.d. IBAN: 6823600001101559470 BIC:

Školska godina 2020./2021.

ZABAHR2X

Naslovna stranica:

Cijena za inozemstvo: 2,25 eura, poštarina

Uredništvo i administracija: Dalmatinska 12, P.p. 149, 10002 Za­greb, Hrvatska

uključena u cijeni Tisak: Alfacommerce d.o.o., Zagreb

Ministarstvo znanosti i obrazovanja preporučilo je uporabu “ABC tehnike” u osnovnim i srednjim školama


Izvanzemaljski ASTRONOMIJA život, stvarnost ili mit Ljudi od pamtivijeka gledaju u nebo i pitaju se: “Postoji li život izvan Zemlje?” Negdje u Svemiru. Razvojem tehnike, poglavito raketne tehnike, robota, razvojem svemirskih teleskopa kao i radioteleskopa, odgovor na to pitanje sve je bliži. Voyager 1 svemirska je sonda lansirana s ciljem proučavanja vanjskih plinovitih planeta i dalje. Lansirana je 5. rujna 1977. godine, i danas je još uvijek aktivna. Posjetila je planete Jupiter i Saturn i snimila ih kao i njihove mjesece. Voyager 1 trenutno je od Zemlje najdalji objekt koji je čovjek stvorio. Izašao je izvan Sunčevog sustava i trenutno je u međuzvjezdanom prostoru. Voyager 2 svemirska sonda lansirana je također 1977. godine. Posjetila je Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. Sonde nisu otkrile izvanzemaljski život, ali su snimile gejzire vode na Jupiterovom mjesecu Europi. Znanstvenici se slažu da je Europa mjesto u Sunčevom sustavu gdje je najizglednije postojanje izvanzemaljskog života. Godine 1995. sonda Galileo potvrdila je te znanstvene teze. Prošla je na 200 km visine od Europe i uhvatila čestice vode iz gejzira. Ispitivanja su potvrdila prisustvo svih elemenata potrebnih za život. NASA namjerava 2022. godine lansirati letjelicu Europa Clipper s ciljem istraživanja Jupiterove orbite. Niskim preletima nastojat će doći do uzoraka iz “gejzira” Europe i tako znanstvenicima omogućiti potragu za eventualnim mikrobnim oblicima života u Europinom oceanu. 15. listopada 1997. lansirana je letjelica Cassini-Huygens, koja je do Saturna stigla sedam godina poslije, 1. srpnja 2004. Ubrzo je počela prelijetati Titan, Saturnov mjesec, a 14. siječnja 2005. sonda Huygens sletjela je na površinu Titana. Potvrđeno je postojanje tekućih jezera metana i atmosfere slične Zemljinoj. Titan je najsličnije mjesto Zemlji u Sunčevom sustavu gdje je izgledan izvanzemaljski život na temeljima različitih od onih na Zemlji. Sonda New Horizons 2015. godine snimila je površinu Plutona, patuljastog planeta na rubu Sunčevog sustava. Znanstvenici su analizom

podataka sa sonde otkrili podzemni ocean u unutrašnjosti Plutona kao i mogućnost izvanzemaljskog života na njemu. Prof. Marušić Najnovija znanstvena istraživanja otkrila su fosfate na Veneri. Istovremeno, znanstvenici nisu uspjeli otkriti niti jedan drugi proces kojim bi ovaj spoj mogao nastati, osim kao produkt nekog organizma. Ova spoznaja također je otvorila vrata mogućnosti da je na ultravrućoj Veneri (s prosječnom temperaturom većom od 460 stupnjeva Celzijevih) opstao neki oblik života iz vremena kada je Venera imala istu klimu kao Zemlja danas i na kojoj je postojala tekuća voda, koji rapidno zagrijavanje tog planeta nije uništilo. Mars je odavno predmet istraživanja izvanzemaljskog života. Ispod ledene kape na južnom polu Marsa otkriveno je jezero u tekućem stanju; nekada je taj planet imao tekuću vodu i po njemu su tekle rijeke. To su otkrili automatizirani roboti Curiositi i Opportunity koji su na njemu. U ovo vrijeme na Mars treba krenuti letjelica Perseverance koja na sebi nosi helikopter Ingenuity. Helikopter je nešto lakši od dva kilograma, laserski će bušiti stijene i tragati za izvanzemaljskim životom na Marsu, sad i nekad. Postoji li život na drugim planetima Sunčevog sustava uskoro ćemo doznati. Postoji li život na planetima drugih zvijezda u našoj ili drugim galaksijama? Do sada nije pronađen potvrdan odgovor. Svemirski moćan teleskop Hubble do sada nije otkrio planet sličan Zemlji, a radioteleskopi nisu do sada primili radiovalove neke izvanzemaljske civilizacije. Razdaljine u Svemiru su impozantne. Udaljenost do nama najbliže zvijezde Proksime Centauri iznosi 4,2 godine svjetlosti. Voyager 1 putuje 40 godina brzinom od 36 000 km/sat. Udaljen je 20,8 milijardi kilometara od Zemlje. Do Proksime Centauri trebat će mu 40 000 godina. Od Zemlje udaljen je 20 sati

3


svjetlosti. Vidimo kolike su razdaljine u Svemiru i što bi mi imali od toga da neka izvanzemaljska civilizacija postoji na planetu udaljenom od Zemlje npr. 10 milijuna svjetlosnih godina? Praktički ništa, a ima galaksija koje su udaljene od Zemlje i više milijardi svjetlosnih godina.

Rješenje za prevaljivanje takvih velikih daljina bile bi “crvotočine”, prečaci put-vrijeme. Je li to fizikalno moguće, tema je za neki drugi članak o astronomiji. Mladen Marušić, dipl. ing.

Google i Covid-19 Može li se korona predvidjeti? Mogućnosti pristupa internetu svakim danom sve su veće, a mnogi od vas niti ne znaju da se prije moralo voditi računa o vremenu provedenom surfajući po internetskim bespućima. Naravno, zbog troškova prometa na kraju mjeseca. Sada kada neograničeni internet (flet rate) postaje uobičajena blagodat, možemo gledati filmove, igrati igrice, slušati pjesme bez bojazni da ćemo potrošiti previše internetskog prometa. Naime, bez obzira koliko gigabajta potrošite, uvijek plaćate istu mjesečnu pretplatu. To je dovoljan razlog da mladi, ali i stariji, provode sate i sate na internetu što ne mora baš uvijek biti nešto loše. Jer, internet je neiscrpna riznica znanja... On vas podučava, ali pri tome radi nešto što vas nije ni pitao: dakle, moćni Google skuplja podatke o onome što vas zanima. Poslije, ti podaci mogu se grupirati po zemljama, pojmovima koje ste tražili... Kakve to veze ima s naslovom, pitate. Poznato je da mnogi ljudi za rješenje nekog problemu pokušavaju prvo pitati ‒ Google. Kao što smo rekli, moćni pretraživač za par će vam

Graf 1. Simptomi i testiranje

4

NOVE TEHNOLOGIJE

sekundi podastrijeti mnoge korisne (ali uz njih i nepotrebne) podatke. Jedan moj poznanik ponosan je na svoje znanje jer ‒ tako mu je rekao Google! Od njega je saznao kako napraviti dobre palačinke, ispeći puricu, pravilno oguliti i narezati lubenicu, popraviti pipu, napraviti screenshot na svom računalu... Google mu je najbolji prijatelj. Čini mi se da Google zna više o njemu nego njegova obitelj... Google zna da mog poznanika često bole leđa te da ima problema sa zglobovima... Jednostavnije je u tišini svoga doma pretražiti pojmove kao što su “COVID-19 simptomi” nego ići liječniku. Naravno da je to pogrešno, no, takvi smo! No, možemo i nešto drugo zaključiti: Oni koji se bave proučavanjem Googlove pohrane kažu da povećanje pretraživanja upravo takvih pojmova (njihov trend) ukazuje na to da možemo očekivati povećanje broja zaraženih! Zaključuju da se mnogi koji sumnjaju na bolest prvo obrate “Dr. Googleu” pa, ako im Google pokaže da zaista imaju simptome zaraze koronom, vjerojatno će se testirati tako da, posljedično, s vremenom možemo očekivati


Graf 2. Hrvatska privih šest mjeseci

novi porast oboljelih. Oni, vični analizi tako prikupljenih podataka, mogu ih lako povezati s opasnošću i pojavom novog vala zaraze. Ova povezanost pretraživanja i dinamike širenja zaraze najočitija je u SAD-u jer Google ne uvažava male uzorke. Isto tako, Google neće prikazati koliko je osoba upisalo traženi pojam već će brojem 100 predstaviti najveću popularnost za pojedini izraz (pojam). Broj 50 znači da je popularnost izraza u nekom trenutku ili području bila upola manja. Rezultat 0 znači da nije bilo dovoljno podataka za taj izraz, odnosno da se taj pojam nije našao u žiži zanimanja. Primijećeno je da zabrinjavajući trend dolazi kada se ograničenja blokiranja (čuli ste za lockdown) počne smanjivati, usprkos tome što stopa infekcije ne opada toliko znatno kao u drugim zemljama koje imaju restrikcije. Da postoji povezanost između guglanja i stvarnog stanja na terenu piše časopis ABC News koji upozorava da je u posljednje vrijeme zabilježeno povećanje pretraga na internetu, ali i broja slučajeva bolesti COVID-19 u skoro polovici američkih saveznih država. Graf 1 pokazuje da su se u Sjedinjenim Američkim Državama pitanja glede simptoma Covid-19 na Googlu pojavila u znatno većem obimu nego zanimanje za njegovo testiranje (11. ožujka). Kako je vrijeme odmicalo zanimanje za testiranje je raslo. Treba uzeti u obzir, kako smo rekli, da su iskazane relativne vrijednosti. Kakvo je stanje u Hrvatskoj? Kao što je i očekivano, i kod nas je zanimanje za COVID-19 pratilo razvoj korone, ili obratno! Graf 2 prikazuje prvih 6 mjeseci kako ih je vidio Google. Pojačano zanimanje za pojam COVID-19, naši građani pokazali su 12. ožujka (64%), najviše je pretraživanja bilo

27. ožujka (100%), a znatno manje 9. travnja (81%). Izgleda da su 1. travnja dominirale druge, lakše teme. Prisjetimo se teniskog turnira Adria Tour koji se koncem lipnja odigravao u Zadru i na koji su došle mnoge teniske zvijezde. Vjerojatno ste ga već zaboravili. Google nije. Tada je ustanovljeno da je srpski tenisač Novak Đoković zaražen koronom. Ta vijest je obišla cijeli svijet. Ne želeći propitivati gdje su i jesu li organizatori negdje pogriješili, pogledajmo Graf 3 koji je izbacio Google, reagirajući na pojam “novak djokovic coronavirus”. To je dinamična krivulja, a ovdje je prikazana kao fotografija (popularni, gore spomenuti screenshot). Pojasnimo nekoliko ključnih točaka: Krivulja pokazuje zanimanje za navedenu temu tijekom jednoga dana, i to 24. lipnja 2020. Do 13:52 h, kada se počelo ozbiljnije govoriti o tom slučaju, zanimanje za taj pojam bilo je oko 5% od onoga što je uslijedilo u 14:24, poglavito u 14:40 h kada je zanimanje doseglo vrhunac. Kako je vrijeme odmicalo, opadalo je

Graf 3. Đoković

5


Graf 4. Hrvatska

i zanimanje za taj događaj da bi na kraju dana došlo na 17% onoga od 14:40 h. Više od 10 godina Google izravno surađuje​​ s akademskim institucijama kako bi podaci o pretraživanju, ustvari, naš digitalni otisak, dobio pravi smisao. Od tada je više od 265 recenziranih radova izvuklo skupljene podatke uzete iz Google pretraga, a koji su se koristili za praćenje epidemija poput ebole u 2014., Zika u 2016. i

groznice zapadnog Nila tijekom nekoliko godina u Italiji. Evo još jedne zanimljivosti: Pogledajte kako su u svijetu, od 1. rujna 2017. do 1. rujna 2019. godine googlali pojam “Hrvatska”. Pretpostavljate: najveće zanimanje je bilo tijekom nogometnog prvenstva u Rusiji! Prema Independent, grafovi: screenshot Google Amanita

NOVE TEHNOLOGIJE

Čudni novi “pentadijamanti” mogli bi biti vrlo čvrsti, vrlo lagani i provoditi struju Što je lakše od dijamanta, gotovo jednako tako čvrsto i može provoditi struju? Pentadijamant ‒ kristalni raspored ugljikovih atoma koji se sastoji uglavnom od pentagona. Ti pentadijamanti još ne postoje; stvoreni su samo u računalnim simulacijama. Ali ako se može napraviti pentadijamant, on bi mogao imati cijeli niz korisnih svojstava. Ugljik je jedan od najsvestranijih elemenata u periodnoj tablici elemenata. Budući da se svaki ugljikov atom može povezati s do četiri druga, može tvoriti složene sklopove različitih svojstava, poput ultratvrdog dijamanta, poluvodičkih grafena i nanocjevčica u obliku užeta. Novi aranžmani, ili alotropi ugljika, otkrivaju se stalno. Trenutno je poznato čak 1.000 različitih vrsta, prema bazi podataka o alotropima Samara Carbon.

6

“Potraga za dodatnim alotropima je poput igranja LEGO-kockama u stvaranju materijala s fascinantnim oblicima i strukturama”, kaže


Susumu Okada, fizičar kondenzirane materije na Sveučilištu Tsukuba u Japanu i koautor članka objavljenog nedavno u časopisu Physical Review Letters. Upotrebom najsuvremenijeg računalnog modeliranja, Okada i njegovi kolege odlučili su spojiti dvije molekule ‒ nazvane spiro [4.4] nona-2,7-dien i [5.5.5.5] fenestratetraen ‒ od kojih je svaka sadržavala pentagonalni prsten od ugljikovih atoma, da vide mogu li stvoriti potencijalno koristan materijal. Simulacije su stvorile karbonski raspored koji podsjeća na nogometnu loptu s nekoliko manjih nogometnih lopti zalijepljenih po cijeloj njenoj vanjštini. Računalni model pokazao je da bi ovaj pentadijamant, ako bi bio sintetiziran u stvarnom životu, imao neka zanimljiva svojstva. Pored toga što je oko 80 posto čvrst kao dijamant, jedna od najtežih poznatih tvari, pentadijamant bi bio malo porozan i mogao bi provoditi struju poput poluvodiča koji se koriste u elektroničkim uređajima ako se dodaju kemijske nečistoće, napisali su autori. Također bi imao neobičnu sposobnost da se ravnomjerno širi u svim smjerovima kad se rastegne, nalik dječjoj igrački poznatoj kao Hobermanova sfera. Da držite u ruci pentadijamant, vjerojatno biste ustanovili da je lakši od dijamanta slične veličine, mada ne potpuno proziran, već sivkasto obojen poput grafita, kaže Live Purusottam Jena, fizičar sa Sveučilišta Virginia Commonwealth u Richmondu. Zbog svoje porozne prirode, pentadijamant bi mogao biti koristan za skladištenje plina, kaže Okada. Njegova lakoća i tvrdoća mogli bi biti korisni i za izradu karoserija trkaćih automobila. Materijal je potencijalno vrlo uzbudljiv, no, to treba eksperimentalno sintetizirati, a do tada ostaje isključivo teoretski. Ponekad se materijali u stvarnom životu ponašaju drugačije nego u simulacijama, ipak rad je dovoljno zanimljiv da ga se pokuša proizvesti u laboratoriju. Okada također smatra kako će kemičari u skoroj budućnosti moći stvoriti pentadijamant, a do tada će se nastaviti igrati “LEGO-kockicama ugljikovih atoma”. Izvor: www.livescience.com Foto: Susumu Okada Snježana Krčmar

KODIRANJE

BBC micro:bit [13] Poštovani čitatelji, u prošlom ste nastavku upoznali MIT app inventor, program za izradu aplikacija za sustave Android. Iz prostornih razloga nije se ulazilo u detalje, ali sve će biti nadoknađeno jer ćete se time i dalje baviti u sljedećim nastavcima serije posvećene BBC micro:bitu. Kad se susrećete s nečim novim trebate neko vrijeme prilagodbe, stoga, iako je rečeno da je pisanje koda u MIT AI vrlo slično onome u MaceCode editoru, nije na odmet navesti neke dosjetke koje će vam pomoći u prvim pokušajima kodiranja. Mogli ste primijetiti da u MIT AI ima znatno više blokova u odnosu na MC E. Radi bržeg pronalaženja potrebnog bloka prilikom prepisivanja programa slijedite daljnje upute. Prvo pronađite na koji se element odnosi određeni blok. Evo primjera, Slika 13.1.

Slika 13.1. Na koji ćete način brzo pronaći sve potrebne blokove?

Glavni blok odnosi se na “Microbit_ Temperature1”. Radi toga ga u izborniku “Blocks” potražite i kliknite na “Microbit_Temperature1”. Otvorit će se padajući izbornik gdje vam je sljedeće traženje boje bloka. U ovom slučaju oker, a to su oni blokovi koji se odnose na naredbu “when…do”. Ima ih nekoliko pa se koncentrirajte na abecedni redoslijed drugog dijela naziva, u ovom primjeru to je “.TemperatureReceived”. Za sljedeći blok trebate u izborniku “Blocks” potražiti i kliknuti na “Label3” koji se odnosi na tamnozelenu naredbu “set…to”. Potražite “Text” koji je po abecednom redoslijedu negdje pri sredini popisa. Ovdje valja napomenuti da možete izabrati bilo koji tamnozeleni blok jer se “Text” može dobiti iz popisa ponuđenog u padajućem izborniku samoga bloka, klikom na trokutić. Narančasti blok “get” je promjenljiva. Ona je u ovom primjeru predodređena pa ju nećete imenovati u “Variables”, nego trebate pokazivač miša namjestiti iznad pravokutnika “temperatu-

7


re_value” u bloku “when…do” gdje ćete u skočnom prozoru izabrati i odvući traženi blok. Još jedan savjet. Iako u prošlom nastavku to nije učinjeno, vi obavezno preimenujte elemente koje koristite. Pritom je važno koristiti smislena imena. Kako se to radi? U prikazu “Designer” kod “Components” označite element te kliknete na “Rename”. Otvara se skočni prozor gdje trebate upisati novo ime i potvrditi s “OK”. Na primjer, programske tipke iz prošlog nastavka serije, “Button1” mogli biste preimenovati u “Button1SKENIRAJ”, “Button2” u “Button2ZAUSTAVI”… Kako je u uvodu najavljeno, u sljedećim nastavcima serije često će biti korišten mobitel (dlanovnik, tablet), što znači da biste za vezu preko Bluetootha kod svake nove aplikacije trebali pisati uvijek jedan te isti kôd. S vremenom to postaje dosadno i pomalo zamorno, no u MIT AI postoji elegantno rješenje za kopiranje koda iz jedne aplikaciju u drugu. Za to služi ruksak unutar prikaza “Bloks”, Slika 13.2.

mijevanja kako djeluju, trebat ćete proučiti teme iz kemije koje objašnjavaju strukturu atoma (s posebnim osvrtom na elektronski omotač) i kovalentne veze između više atoma. Ukratko: Atom se sastoji od elektrona negativnog naboja koji kruže oko jezgre pozitivnog naboja. Broj elektrona u atomu toliki je da je naboj cijelog atoma jednak nuli. Jezgra atoma sastavljena je od određenog broja čestica. To su protoni s e količinom pozitivnog naboja i neutroni koji nemaju električnog naboja. Razlika između raznih atoma je u broju elektrona, protona i neutrona od kojih su sastavljeni. Nema nikakve razlike između elektrona jednog elementa u usporedbi s elektronom nekog drugog elementa. Atom vodika (H) najjednostavniji je element, a sastoji se od jednog protona u jezgri i jednog elektrona koji kruži po putanji koju nazivamo ljuskom. Ako se elektron kreće po kružnoj putanji oko jezgre, to znači da ga neka sila zadržava (privlači) i drži u blizini jezgre. To je elektricitet ili sila privlačenja pozitivne jezgre. Elektron može kružiti samo po ljuskama određenog radijusa, a kada se nalazi na jednoj od njih mora imati energiju karakterističnu za tu ljusku, Slika 13.3.

Slika 13.2. Lijevo – prazan ruksak, desno – ruksak sadrži kôd

Kôd koji trebate prenijeti u bilo koju aplikaciju morate ubaciti u ruksak. Kako se to radi? Desnim klikom na željeni blok. Otvorit će se padajući izbornik gdje trebate potražiti i kliknuti na “Add to Backpack(0)”. Ruksak će promijeniti izgled. Ikona punog ruksaka odsada će se prikazivati u svakom vašem projektu, unutar kojega valja ruksak otvoriti i metodom zakači/potegni izabrati željeni kôd. Jedino na što morate pripaziti jesu imena elemenata koja u novom projektu moraju biti ista onima iz ruksaka, iako ih po potrebi možete i promijeniti. Svjetleća dioda ‒ LED Malo je elektroničkih naprava koje su bez LED-ica, radi toga valja ih malo bolje proučiti. LED (od engleskog Light Emitting Diode) poluvodički je element. Cjelokupna suvremena elektronika zasniva se na poluvodičima. Vrlo je važno shvatiti poluvodiče i njihova svojstva. Radi razu-

8

Slika 13.3. Ljuske se obilježavaju slovima. Dobro je znati da je broj elektrona za svaku ljusku ograničen

Elektron ne može zauzeti bilo koju ljusku. U normalnim okolnostima zauzima prvu unutrašnju ljusku s obzirom da zahtijeva manje energije. Ako se energija doda, na primjer toplina, elektron zauzme višu ljusku. Strukture svih atoma u pogledu popunjenosti ljuski imaju više-manje neke nepopunjene ljuske. Osnovna premisa poluvodiča je da se poluvodički kristal poput galija ili silicija (to su neki od kemijskih elemenata koji čine osnovu u LED-icama) onečisti dodavanjem male količine drugog kemijskog elementa poput fosfora, arsena, indija… Ovi drugi elementi dodaju elektrone u takozvane kovalentne veze s osnovnim ele-


mentom. U nekim se kombinacijama osnovnog i dodanog elementa popune sve kovalentne veze i pritom ostaje pokoji slobodan elektron. Dobiva se takozvani “N-tip” poluvodiča. U nekim kombinacijama osnovnog i dodanog elementa nema dovoljno elektrona da popune sve kovalentne veze pa nastaju šupljine. Dobiva se takozvani “P-tip” poluvodiča. LED-ica je u osnovi sendvič tih dviju vrsta poluvodiča, odnosno to je kristal koji je s jedne strane N-tipa, a s druge P-tipa. Struja može teći samo u smjeru od N-tipa prema P-tipu, odnosno od viška prema manjku elektrona, a to objašnjava zašto LED-ica ne svijetli kad ju spojite obrnuto. Dobro je znati da se ovi N-P spojevi koriste kod svih vrsta poluvodičkih elektroničkih elemenata kao što su diode, tranzistori, tiristori… N-P spojevi poluvodiča proizvode svjetlost kad elektroni skoče između razina energetskih stanja (između ljuski), a to se kod LED-ice događa kad krene protok elektrona s N-tipa prema P-tipu, odnosno kad elektroni iz N-tipa kristala započinju popunjavati šupljine P-tipa kristala. Taj proces opisan je u prilično složenoj kvantnoj fizici, no pojednostavljeno, elektron skače s više energetske razine na nižu i pritom se oslobađa foton svjetlosti. Ovisno o tome koliko energije gube elektroni pri promjeni energetske razine dobivaju se različite valne duljine svjetlosti, odnosno različite boje svjetlosti. Raznorazni poluvodiči s različitim onečišćenjima imaju različit broj ljusaka pa različite razine proizvode različite boje. Gotovo sve diode proizvode svjetlost, ali da bismo ju vidjeli treba tijekom proiz­ vodnje osigurati da ju sama dioda ne apsorbira (upije). Za dobivanje različitih boja ponekad se koriste i kombinacije više LED-ica, no o tome poslije. Praktičnost svjetlećih dioda LED-ice su izvrsne iz više razloga. Žarulje sa žarnom niti generiraju svjetlost žarenjem,

dakle pomoću topline. To djeluje, ali je strašno neučinkovito. Iskoristivost žarulja sa žarnom niti je svega 2%, a iskoristivost LED-ica koje koriste elektroluminiscenciju može biti veća od 50%. LED-ice su niskonaponske i koriste istosmjernu struju, što je vrlo korisno za mobilne uređaje. Osim toga troše znatno manje struje od žarulja. LED-ice su znatno manje od žarulja i nisu osjetljive na udarce jer nisu napravljene od stakla. I na kraju, LED-ice koje se koriste u elektronici jeftinije su od žarulja. Spajanje LED-ica u strujni krug Kao što je već spomenuto, LED-ice svijetle samo kad su spojene u određenom smjeru. Na većini LED-ica duži je izvod ‒ anoda, koji trebate spojiti prema pozitivnom polu napajanja, a kraći je izvod ‒ katoda, koji trebate spojiti prema negativnom polu napajanja, Slika 13.4.

Slika 13.4. Svjetleća dioda je polarizirana, duži je izvod anoda, a kraći je katoda

Zbog razlike u sastavnim kemijskim elementima između raznobojnih LED-ica, neke boje trebaju viši napon od drugih. Crvene, zelene i žute LED-ice trebaju napon od svega 1,8 V, dok plava LED-ica treba napon od 3,6 V. Previsok napon najčešće izaziva proboj LED-ice. Osim napona važno je ograničiti i struju kroz LED-icu, kako ne bi pregorjela. Za ograničavanje struje koristi se serijski otpornik. Vrijednost otpornika da se izračunati Ohmovim zakonom, R = (U – ULED) / ILED, no vi iskoristite besplatnu mobilnu aplikaciju “LED Resistor Calculator” koju možete pronaći u “Trgovina Play”.

Slika 13.5. Slijeva nadesno: potreban materijal, sječenje i guljenje izolacije, upletanje, gotove spojne žice nakon navlačenja i grijanja termobužira

9


Slika 13.7. Montažna shema prve vježbe s LED-icom

Spojite LED-icu s BBC micro:bitom U vježbama koje slijede koristit ćete eksperimentalnu pločicu na ubadanje. Radi toga ćete trebati i premosnice za međusobno spajanje elektroničkih elemenata, ali i nekoliko prilagođenih spojnih žica za spajanje s BBC micro:bitom. Na BBC micro:bitu ima pet priključnih rupa pa pripremite pet spojnih žica. Svaka žica neka s jedne strane ima krokodil-štipaljku, a s druge strane muški nastavak premosnice. Bilo bi dobro da su žice različitih boja, Slika 13.5. Na priključcima BBC micro:bita moguće je dobiti napon od 3 V što je previše za neke LED-ice. Osim toga treba ograničiti i struju. Srednja vrijednost struje koju podnose LED-ice svih boja je 10–12 mA. Ako ove podatke uvrstite u prije spomenuti kalkulator, dolazite do vrijednosti za potreban serijski otpornik, Slika 13.6.

Slika 13.6. Izračunavanje vrijednosti serijskog otpornika s “LED Resistor Calculator”

Trebate otpornik od 100 Ω. Na samoj aplikaciji vidljive su i boje koda otpornika (SMEĐA-CRNA-SMEĐA-ZLATNA). Prema montažnoj shemi spajanja sa Slike 13.7. spojite sve potrebne elemente.

10

U MC E kodirajte BBC micro:bit prema Slici 13.8.

Slika 13.8. S ovim će programom LED-ica svijetliti dvije sekunde, a neće svijetliti pola sekunde

Program preuzmite i otpremite. Primijetite da kod logičke razine 1, LED-ica svijetli dvije sekunde. To znači da u tom trenutku na izvodu P0 vlada napon od 3 V koji preko otpornika ide prema anodi LED-ice dok je katoda u spoju s GND-om (zajednička masa, odnosno minus pol napajanja). Eksperiment: Crnu priključnu žicu premjestite s GND-a na priključak 3V BBC micro:bita. Na eksperimentalnoj pločici zakrenite LED-icu tako da je njen duži izvod sada u spoju s crnom priključnom žicom, a kraći s otpornikom. Primijetite da LED-ica sada svijetli samo pola sekunde. Zašto? Jer se s logičkom razinom 0 na priključku P0 dobiva 0 V (nije nužno da to bude minus napajanje!), a 3 V s priključka 3V. Zaključak: LED-ica svijetli kad je spojena između plusa i minusa, ali i kad je spojena tako da postoji dovoljna razlika potencijala. Drugim riječima, zasvijetlila bi i kad biste ju spojili između 5 V i 8 V, važna je razlika potencijala. Upalite LED-ice preko mobilne aplikacije Za ovu ćete vježbu trebati RGB LED-icu visokog sjaja s četiri izvoda. Odmah valja napomenuti da na tržištu postoje dvije vrste RGB LED-ica s četiri izvoda, ona sa zajedničkom katodom i ona sa zajedničkom anodom. U čemu je razlika? RGB LED-ica unutar zajedničkog kućišta ima tri LED-ice, crvenu (Red), zelenu (Green) i plavu (Blue). Razlika je u unutrašnjem spoju izvoda, Slika 13.9.

Slika 13.9. RGB LED-ica sa zajedničkom katodom. Lijevo


– fizički izgled, desno – simbol u elektroničkim shemama

Kod RGB LED-ice sa zajedničkom anodom LED-ice su okrenute obrnuto od ovih na slici pa je izvod 2 zajednička anoda. Vi ćete koristiti RGB LED-icu sa zajedničkom katodom. Kod LED-ica visokog sjaja naponi su nešto drugačiji od prije navedenih. Crvena LED-ica treba napon od 1,8 V do 2,0 V, a zelena i plava trebaju napon od 3,0 V do 3,4 V. Valja napomenuti da prema tvorničkim katalozima crvena LED-ica ima najslabiji intenzitet svjetlosti, a zelena najjači. Na eksperimentalnoj pločici na ubadanje sastavite strujni krug prema elektroničkoj shemi sa Slike 13.10.

Slika 13.12. Ovim će programskim kodom svaka pojedina LED-ica zasebno svijetliti pola sekunde

Ako ste sve spojili kako valja, segmenti RGB LED-ice svijetle naizmjence. Slika 13.10. Elektronička shema spajanja BBC micro:bita s RGB LED-icom

Otpornik za crvenu LED-icu poznat je otprije, R1 = 100 Ω. Kad budete izračunavali otpore za zelenu i plavu, LED Resistor Calculator će se pobuniti zbog razlike između ulaznog i potrebnog napona pa za izračun iskoristite prije navedeni Ohmov zakon. Dobit ćete R2 = R3 = 0 Ω (ako za ULED izaberete 3 V), a to znači da ne trebate otpornike R2 i R3. Na Slici 13.11. pogledajte kako to izgleda kad je sve spojeno kako je opisano.

Slika 13.11. Ovako treba spojiti RGB LED-icu s BBC micro:bitom

Radi provjere ispravnosti sastavljenog sklopa, prepišite, preuzmite i otpremite do BBC micro:bita kôd sa Slike 13.12.

Mobilna aplikacija Pokrenite MIT AI. Imenujte novi projekt, na primjer BBC_RGBLED. Do virtualnog mobitela dovucite potrebne elemente te im promijenite imena i pokoje svojstvo, prema popisu u nastavku. Screen1: Title “BBC RGB LED”. Dovucite “HorizontalScrollArrangement1”, a unutar njega dovucite četiri “Button”. Button1: Rename “Button1SKENIRAJ”; Text “Skeniraj”. Button2: Rename “Button2ZAUSTAVI”; Text “Zaustavi skeniranje”. Button3: Rename “Button3SPOJI”; Text “Spoji”. Button4: Rename “Button4ODVOJI”; Text “Odvoji”. Dovucite “HorizontalScrollArrangement1” te ga umetnite ispod “Label1”: Text ”Trenutno stanje: “. Ispod svega dovucite “ListView1”. Ispod toga dovucite “TableArrangement1”: Columns – 3. Dovucite i unutar “TableArrangement1” ubacite pet “Button”. Button5: Rename “Button5CRVENA”; označite FontBold; Height – 20 percent; Width – 33 percent; Text “Crvena”; TextColor – Red. Button6: Rename “Button6ZELENA”; označite FontBold; Height – 20 percent; Width – 33 percent; Text “Zelena”; TextColor – Green.

11


Slika 13.13. Izgled virtualnog mobitela sa svim potrebnim i ugođenim elementima

Button7: Rename “Button7PLAVA”; označite FontBold; Height – 20 percent; Width – 33 percent; Text “Plava”; TextColor – Blue. Button8: Rename “Button8BIJELA”; označite FontBold; Height – 20 percent; Width – 33 percent; Text “Bijela”; TextColor – White. Button9: Rename “Button9GASI”; označite FontBold; Height – 20 percent; Width – 33 percent; Text “Gasi”.

Učitajte ekstenzije za BluetoothLE i za Microbit. Do virtualnog zaslona mobitela dovucite BluetoothLE i Microbit_Io_Pin_Simple. Kod “Microbit_Io_Pin_Simple1” ugodite “BluetoothDevice” na BluetoothLE1. Nakon svega, sve bi trebalo izgledati kao na Slici 13.13.

Kodiranje

Iz ruksaka izvucite i preimenujte blokove kao na Slici 13.14.

Slika 13.14. Ovo je kôd za uparivanje Bluetoothom

12


Dodajte kôd za prozivanje izvoda BBC micro:bita koji u ovoj vježbi trebaju biti aktivni, Slika 13.15.

Slika 13.17. Način proširivanja procedure

Slika 13.15. Ovaj kôd proziva i ugađa izvode 0, 1 i 2 BBC micro:bita

Na izvodima 0, 1 i 2 BBC micro:bita trebate digitalna logička stanja 1 i 0 pa je zbog toga kod “analog” dodan blok “false”. Izvodi moraju biti ugođeni kao “output”, radi toga je kod “input” potreban blok “false”. U svrhu paljenja određene boje RGB LED-ice, trebate dodati proceduru kao na Slici 13.16.

Na kraju trebate dodati blokove koji će paliti određene segmente RGB LED-ice kad budete u mobilnoj aplikaciji tapkali po određenoj virtualnoj tipki, Slika 13.18. Brojeve koje trebate upisivati kod C, Z i P bi trebali biti jasni, 1 znači upali određeni segment RGB LED-ice, a 0 znači ugasi. To je sve. Otpremite i instalirajte aplikaciju do vašeg mobitela te krenite s kodiranjem BBC micro:bita. Pokrenite MC E te imenujte projekt, na primjer “Mobi RGB LED”. Učitajte ekstenziju za BluetoothLE. Prepišite program sa Slike 13.19.

Slika 13.16. Paljenje pojedinih segmenata RGB LED-ice najlakše je izvesti preko procedure

Kako biste dobili tri bloka “call Microbit_Io_ Pin_Simple1. WriteOutputPinData” unutar bloka “to procedure x do” trebate kliknuti na mali plavi zupčanik. Unutar padajućeg izbornika tri puta zakačite i odvucite “input x” do petlje “inputs”, Slika 13.17. Svaki x preimenujte, prvi u C, drugi u Z i treći u P.

Slika 13.19. Ovaj programski kôd trebate za BBC micro:bit

Program radi i bez dva bloka, “on bluetooth connected” i “on bluetooth disconnected”, no s njima možete i na BBC micro:bitu kontrolirati je li Bluetooth-veza uspostavljena ili nije. Program preuzmite i otpremite do BBC micro:bita.

Slika 13.18. Za pet virtualnih tipki trebate pet blokova “when Button… . Click do”

13


Izvedite uparivanje Bluetoothom mobitela i BBC micro:bita kako je objašnjeno u prošlom nastavku serije. Zatim na mobitelu pokrenite aplikaciju BBC_RGBLED te skenirajte, a potom se spojite s BBC micro:bitom. Tapkajte i uživajte. Zadatak za samostalan rad. Ako želite, aplikaciji možete uz postojeće dodati još tri “Button”. Proširite prozivanje procedure tako da dobijete neke druge boje. Prisjetite se, na početku teksta je rečeno da se za dobivanje različitih boja ponekad koriste i kombinacije više LED-ica. Na taj se način u dosad obavljenom zadatku ističe dobivanje bijele boje, a koje ste boje vi dobili nakon obavljenog zadatka za samostalan rad?

Za ove ste vježbe trebali • BBC micro:bit, • USB-kabel, • baterije, • mobitel (dlanovnik, tablet) sa sustavom Android, • eksperimentalnu pločicu na ubadanje, • spojne žice raznih boja s krokodil-štipaljkama i muškim nastavcima, 5 komada, • crvenu LED-icu (može zelena ili žuta), • RGB LED-icu sa zajedničkom katodom, • otpornik 100 Ω. Marino Čikeš, prof.

ELEKTRONIKA

Shield-A, učilo za programiranje mikroupravljača (9) Komunikacija preko USB-kabla, koju smo počeli proučavati u prošlom nastavku, dvosmjerna je: ne samo da mikroupravljač može poslati poruku osobnom računalu, nego i osobno računalo može poslati poruku mikroupravljaču. Za prihvaćanje i slanje ovih poruka na osobnom računalu treba nam program poput terminal emulatora, a programski jezici Bascom-AVR i Arduino imaju odgovarajuće naredbe iste namjene. U ovom ćemo nastavku pokazati, kako mikroupravljač može prihvatiti i obraditi poruku

Slika 27. Svjetleće diode D7-D0 ovako su povezane s priključcima pločice Arduino Uno i pinovima mikroupravljača

14

koja mu je preko USB-kabla poslana iz terminal emulatora. Pretpostavit ćemo da su Arduino Uno i osobno računalo povezani kao na Slici 23. iz prethodnog nastavka te da je na Arduino Uno postavljen razvojni sustav Shield-A. Iskoristit ćemo svjetleće diode D0-D7 s razvojnog sustava, a one su, kao što smo to već prije upoznali, s izvodima Arduino Uno pločice i s mikroupravljačem povezane kao na Slici 27. 9. programski zadatak: Program prihvaća znakove iz terminal emulatora i svaki primljeni znak vraća natrag u neizmijenjenom obliku, osim ako se radi o malom slovu; u tom slučaju, program će ga pretvoriti u veliko slovo i tek zatim poslati natrag. Neke znakove program interpretira kao naredbe: • ako je primljen broj između 0 i 7, treba upaliti “istoimenu” LE-diodu, D0-D7; • ako je primljen broj 8, treba promijeniti stanje svih LE-dioda; • ako je primljen broj 9, treba ugasiti sve LE-diode. Rješenje Bascom-AVR-a (program Shield-A_9. bas) Najprije ćemo definirati varijablu Znak i konfigurirati pinove koji upravljaju LE-diodama na otprije poznat način: Dim Znak As Byte Config Portb.4 = Output


Portb.4 = 1 Config Portd = Output Portd = &B00000000 U varijablu Znak u beskonačnoj ćemo petlji prihvaćati znakove koji dolaze iz terminal emulatora: Do Znak = Inkey() Funkcija Inkey() vraća binarnu vrijednost primljenog znaka (njegov 8-bitni ASCII-kod) ili binarnu nulu, ako od prethodnog do ovog izvršenja nije ništa primljeno. Takve “prazne” poruke moramo ignorirati, zato ćemo potprogram Vrati_znak izvršiti samo ako je terminal emulator nešto stvarno poslao: If Znak <> 0 Then Gosub Vrati_znak End If U potprogramu provjeravamo, je li primljeni znak malo slovo, i u tom slučaju umanjujemo njegov ASCII-kod za 32 (tako smo ga pretvorili u veliko slovo) te zatim primljen ili “prepravljen” znak šaljemo natrag u terminal emulator naredbom Print: Vrati_znak: If Znak >= „a“ And Znak <= „z“ Then Znak = Znak - 32 End If Print Chr(znak) Return Po povratku u glavnu petlju, program još mora provjeriti predstavlja li primljeni znak neku naredbu definiranu zadatkom. Ako se radi o broju između 0 i 7, program pretvara njegov ASCII-kod u binarnu vrijednost 0 do 7 i zatim postavlja jedan od bitova PORTD.0 do PORTD.7, paleći tako jednu od LE-dioda: If Znak >= „0“ And Znak <= „7“ Then Znak = Znak - „0“ Portd.znak = 1 Ako su primljeni brojevi 8 ili 9, program će promijeniti stanje svih pinova ili ih sve postaviti u stanje 0, baš kako je zadatkom i predviđeno: Elseif Znak = „8“ Then Portd = Not Portd Elseif Znak = „9“ Then Portd = &B00000000 End If Loop Provjerimo radi li sve kako smo zamislili! Za to je potrebno postaviti Shield-A na Arduino

Uno, povezati ih s osobnim računalom prema shemi sa Slike 23., isprogramirati mikroupravljač i pokrenuti terminal emulator. Pritisnemo li na tipkovnici neku tipku, u prozoru terminal emulatora ispisat će se pridruženi znak. Ono što ne vidimo je da je taj znak “putovao” USB-kablom do mikroupravljača, da ga je program prihvatio i zatim preko istog kabla vratio natrag terminal emulatoru, kako bi ga on konačno mogao prikazati. Da je tome zaista tako, dokazat ćemo pritisnemo li neku od tipaka sa slovima: mala slova će se ispisati kao velika, baš kao da je na tipkovnici aktivirana tipka “caps lock” (napomena: ovo vrijedi samo za slova engleske abecede, za specifična slova naše abecede trebalo bi dodatno doraditi program). A sada, provjerimo dio programa koji bi trebao paliti i gasiti svjetleće diode! Pritisnete li tipku s brojem 7, upalit će se svjetleća dioda D7, 6 će upaliti D6 i tako redom, sve do tipke s brojem 2, baš kako i očekujemo. Tipke s brojem 8 i 9 također rade prema očekivanju, međutim, primjećujemo kako LE-diode D0 i D1 stalno svijetle i nije ih moguće kontrolirati iz terminal emulatora. Po čemu su te dvije LED-ice drukčije od ostalih? Pinovi mikroupravljača PD0 i PD1, na koje su one spojene, imaju višestruku namjenu pa se tako koriste i za serijsku komunikaciju. Ako u Bascom-AVR programu upotrijebimo naredbu poput Print ili Inkey(), izgubit ćemo kontrolu nad njima ‒ neovisno o tome što smo ih konfigurirali kao izlazne i što im mijenjamo logička stanja, te naše aktivnosti odradit će što smo htjeli unutar mikroupravljača, ali neće utjecati na stanja pinova PD0 i PD1. Ima i drugih situacija u kojima gubimo kontrolu nad ovim pinovima, ali ima i situacija u kojima ih normalno koristimo (npr., normalno smo ih koristili u programima Shield-A_5.bas do Shield-A_7b.bas). Zato bi generalna preporuka mogla glasiti ovako: koristite li Arduino u nekom sklopu, izbjegavajte upotrebu pinova PD0 i PD1, može se dogoditi da neće sve raditi onako kako ste zamislili. Barem što se tiče Bascom-AVR-a; pogledajmo, postoji li i kod programskog jezika Arduino isti problem! Rješenje Arduina (program Shield-A_9.ino) Prvo ćemo konfigurirati pinove koji upravljaju LE-diodama i serijsku komunikaciju s računalom na otprije poznat način:

15


if (znak >= ‚a‘ and znak <= ‚z‘ ) { znak = znak - 32; Serial.println(znak); } if (znak >= ‚0‘ and znak <= ‚7‘ ) { znak = znak -‘0‘; digitalWrite(znak, HIGH); } else if (znak == ‚8‘) { for ( int i = 0; i <= 7; i++){ digitalWrite(i, !digitalRead(i)); } } else if (znak == ‚9‘) { for ( int i = 0; i <= 7; i++){ digitalWrite(i, LOW); } }

Slika 28. Prikaz monitora serijske komunikacije

void setup() { for ( int i = 0; i <= 7; i++){ pinMode(i, OUTPUT); digitalWrite(i, LOW); } pinMode(12, OUTPUT); digitalWrite(12, HIGH); pinMode(A1, INPUT_PULLUP); pinMode(A2, INPUT_PULLUP); Serial.begin(9600);

} Za prepoznavanje je li poslan znak preko serijske komunikacije koristit ćemo funkciju Serial. available(). Ova funkcija nam daje do znanja je li i koliko bajtova dostupno za čitanje sa serijskog porta, koji su već preuzeti i spremljeni u priručnu dolaznu memoriju. Ukoliko funkcija vraća broj veći od nule, tada su podaci spremljeni u priručnoj memoriji te ih možemo čitati. Znakovi koje želimo poslati upisuju se u terminal emulatoru u gornje polje, koje je na Slici 28. uokvireno crvenim pravokutnikom. Za slanje moramo pritisnuti tipku Enter ili kliknuti na virtualnu tipku “Send”. Za čitanje jednog znaka koristit ćemo funkciju Serial.read(), koja vraća podatak tipa int, a mi ćemo ga prenijeti u varijablu znak tipa char. To će nam pojednostavniti programiranje kada budemo uspoređivali primljeni znak s očekivanim vrijedno­stima. Naime, kada u programskim jezicima C i C++ želimo uspoređivati podatke, oni moraju biti iste vrste. U suprotnom se može dogoditi da kompajler ne javi grešku, ali program neće raditi ono što očekujemo. Primijenit ćemo isti algoritam kao u primjeru Bascom-AVR-a: void loop() { if (Serial.available() > 0) { char znak = Serial.read();

16

} } Primijetite da kod usporedbe sadržaja varijable znak koristimo jednostruke navodnike, a ne dvostruke. Kada koristimo dvostruke navodnike tada kompajler zna da želimo uspoređivati vrstu podatka string, a kada koristimo jednostruke navodnike tada kompajler zna da želimo uspoređivati vrstu podatka char. Jedna od karakteristika programskog jezika Bascom-AVR izuzetno je jednostavno upravljanje pinovima mikroupravljača pomoću pridruženih registara. Kako bismo to mogli ostvariti i u programskim jezicima C ili C++, morali bismo koristiti Booleovu algebru i pomicanje podataka u registru. Za detaljno objašnjenje takovog načina upravljanja potreban nam je novi članak, stoga se koristimo već poznatim naredbama digitalRead() i digitalWrite(). Kada upišemo znak “8”, tada program u for petlji “prolazi” kroz pinove PD0 (D0) do PD7 (D7), čita stanje pojedinog pina, promijeni (invertira) to stanje i zapisuje novo stanje pina (za inverziju se koristi znak “!”). Kod izvršavanja programa također se pojavljuje prije opisani problem s pinovima PD0 i PD1, kao kod programa Bascom-AVR. Pitanje za znatiželjne: Što će se dogoditi ako pomoću monitora serijske komunikacije pošaljete niz 9753? Napomena: Programi Shield-A_9.bas i Shield-A_9.ino mogu se besplatno dobiti od uredništva časopisa ABC tehnike. Vladimir Mitrović i Robert Sedak


MALA ŠKOLA FOTOGRAFIJE Piše: Borislav Božić, prof.

FOTOCRTEŽ Tehnologija analogne fotografije omogućavala je stvaranje crteža, tj. pseudocrteža od fotografija. Suvremeni program za obradu fotografija kao što je Photoshop preuzeo je sve mogućnosti analogne tehnologije i nadogradio još i više toga. U svoj program ugradio je niz filtera koji daju određenu grafičku simulaciju. Kako bismo napravili određenu grafičku inačicu, moramo paziti da je sadržaj fotografije dovoljno izražajan te da ima potreban kontrast. Program ima neslućene mogućnosti, zato treba biti pažljiv kako bi naš rad imao smisla, a ne da bude puka manipulacija bez osnovnoga cilja.

Kada smo fotografiju otvorili u Photoshopu, idemo u izbornik i biramo Filter i tada nam se otvara padajući podizbornik u kojem biramo Filter Gallery. Nakon što smo odabrali Filter Gallery, na desnoj strani nam se pokažu male sličice s nazivom pojedinoga


filtera i učinak koji se njime dobiva. Slika lijevo pokazuje da sam odabrao filter Photocopy koji ima učinak stvaranja dosta gruboga crteža. Intenzitet crteža možemo regulirati s dva klizača koji se nalaze desno gore. Gornji klizač Detail omogućava da crtežom prikažemo više ili manje detalja što je stvar osobne estetike. Donja slika prikazuje intenzivniji, tamniji crtež. Program ovoga filtera uređen je tako da sve granice između ploha pretvara u liniju ‒ svjetliju ili tamniju ‒ ovisno o količini svjetla u plohama koje razdvaja. Ovako dobiveni crtež nas podsjeća na crtež napravljen tušem i perom ili tušem i zašiljenim drvenim štapićem. Ovakve tvorevine, koje nastaju tehničkim postupkom kao ovaj, nisu u pravom smislu crteži, jer je crtež ono što nastaje ljudskom rukom u jednoj od crtaćih tehnika, i zato ovakve tvorevine zovemo pseudocrteži. (Pseudo znači da nije pravo, ali jako sliči na pravo.)

Na slici iznad korišten je filter Grain, što znači zrno ili zrnatost. Dakle, niz sićušnih točkica koje svojom gustoćom simuliraju polutonove i stvaraju iluziju trodimenzionalnosti. Gustoću, veličinu i intenzitet točkica možemo podešavati klizačima koji su desno gore. Ovim filterom stvaramo sliku ili crtež kao da je istočkan crnim tušem ili pak kao da je grafička tehnika akvatinte. Desno se vidi detalj, uvećani dio uha, gdje točno razaznajemo pojedine točke i njihovu rasprostranjenost, tj. gustoću.


POGLED UNATRAG FOTOCRTEŽ U ANALOGNOJ FOTOGRAFIJI U analogno doba fotografije autor je imao potrebu originalnu fotografsku sliku transformirati u novu stvarnost pa je tako želio napraviti i crtež koji će točno izgledati kao sadržaj na fotografiji. Originalna fotografija je iznad ovoga teksta, a crtež napravljen na osnovu nje je desno od teksta. Postupak nije kompliciran, ali je zahtijevao osnovna laboratorijska znanja i puno strpljenja. Kada smo odabrali negativ od kojega želimo napraviti crtež, povećavamo ga na grafički film i na dimenzije koje želimo. Sada uvećanu snimku na grafičkom filmu kopiramo principom kontaktnog kopiranja na novi komad grafičkoga filma i imamo istu snimku u pozitivu i negativu na grafičkom filmu istih dimenzija. Negativ postavljamo na fotografski papir tako da emulziju okrenemo prema emulziji papira. Na ovaj negativ stavljaje ipak dovoljan da kroz njega prođe svjetlo i osvijetli fotopapir koji je ispod i na taj se način stvara linijski crtež naše fotografske slike kako to pokazuje slika iznad ovoga teksta. mo pozitiv tako da stranu s emulzijom okrenemo prema gore kako to pokazuje shema desno od ovoga teksta. Kada smo sve slojeve pravilno posložili, pritisnemo sve to komadom stakla kako bi svi slojevi bili priljubljeni, uzimamo svjetiljku i pod kutom osvijetlimo cijelu instalaciju. Prostor između emulzija negativa i pozitiva je jako mali, mjeri se mikronski, ali


ANALIZA FOTOGRAFIJA Mario Beganović Premalo je reći da je Mario Beganović fotografski autor. On je prvenstveno samosvjesni analitičar i vrsni kritičar današnjice u kojoj živimo. Kako se kaže, punim plućima diše vlastiti život u svakoj napravljenoj snimci. Mario Beganović preciznošću ponajboljeg dijagnostičara prepoznaje scene na ulicama koje na najbolji način odražavaju aktualno stanje društva. Njegove slike “uzete” sada i ovdje i način kako ih je “pospremio” u svoj aparat ili mobitel nemaju samo značenje lokalnoga, s obzirom na mjesto snimanja, već poprimaju snagu univerzalnoga. Mario je svakodnevno na ulicama svoga grada ili nekog drugog mjesta gdje ga vodi njegov profesionalni novinarski posao. Rođeni je Zagrepčanin i sada, a i kroz svoje odrastanje, ne prestaje “hodati i prohodavati” svoj grad. I iz vremena intenzivnih istraživanja i sebe i svoga grada u doba adolescencije, u dobi od osamnaest godina, sjeća se geste svoga oca:

Prije nego sam krenuo na fakultet otac mi je darovao jedan mali slatki Olypus Mju-1, analogni, kojim sam napravio na tisuće fotografija razvijajući ih u nekadašnjoj Fotokemici. Dakle, s otprilike 18 godina, znajući da obilazim grad uzduž i poprijeko, rekao mi je: “Kad već lutaš, da lutaš s razlogom.” Tada u srednjoj školi nismo imali fotosekciju, ali nam je na prvoj godini fakulteta došao urednik fotografije USA Today, g. Paul White, koji nas je učio svemu o analognoj fotografiji: fotografiranje, razvijanje u tamnoj komori itd. Divno iskustvo.


Cesta sablasti Cesta je išla kroz pustaru, ravna betonska traka vodila je u daljinu. Mira pogleda lijevo i tiho opsuje. Tamni zid uskovitlanoga pijeska neumoljivo se približavao. Za nekoliko minuta prekrit će cestu. A to znači stajanje, znala je. Ona dotakne ikonu na zaslonu i zumira situacijsku kartu projiciranu na unutrašnjoj strani vjetrobrana. Imala je sreću! Dva kilometra dalje bilo je stajalište. Stajališta su bila ili improvizirana, tek duboki rov s pristupnim putem, ili profesionalno građena. Bilo kakvo stajalište bilo je bolje od nikakvog, ali Mira je opet imala sreće: ovo je imalo betonski zaštitni zid. Mira nagazi i tegljač još ubrza. Pola minute kasnije, dok je oluja bila manje od kilometra daleko ‒ činilo se kako sad istiskuje samo nebo, prijeteće u svojim sivim i narančastim tonovima ‒ ona ugleda svjetleći znak za skretanje. Slijedila je narančaste strelice i ubrzo se kamion našao zaštićen debelim, pet metara visokim zidom. U zadnji čas: svijet oko Mire i njenog tegljača utonuo je u urlajući, mračni košmar, paran bljeskovima munja. Osjećala se kao da je došla kakva kozmička neman, razjapila ralje i napravila ‘mljac’. Mira upali sva svjetla ‒ tako će je se možda vidjeti sa sto metara udaljenosti ‒ i spusti zaslone. Unutrašnjost kabine obasjalo je pomoćno svjetlo. Vani je pijesak, što se kovitlao ispod zida, strugao po tegljaču, po kabini i kontejneru na prikolici koju je vukao. Pijesak je bio poput brusnog papira. Miri je preostalo samo strpljenje. Nema vožnje po pješčanim olujama poput ove što joj je upravo šmir­ glala tegljač. Zid nije štitio do kraja. Ali bez zida, vjetar bi je vjerojatno prevrnuo. A pijesak... Znalo se za ljude koje su oštre sitne čestice, nošene vjetrom, ponekad bržim od 500 kilometara na sat, oderale do kostiju.

SF PRIČA

I dok je vani hučalo i zviždalo, Mira otvori strip na čitaču, digne noge na volan, zavali se u sjedalu i posveti se pustolovinama Hipermana, svog omiljenog junaka. Reklama na lijevoj margini podsjećala ju je kako je premijera Hipermana 4: Posljednji obračun za dva tjedna. Mira je jedva čekala. *** Nebo je bilo crvenkasto, vedro. Pješčana oluja otišla je dalje. S desne strane, vjetrenjače su se dizale iz svojih silosa i rastvarale krakove. Sve što se nije moglo ukopati, moralo se pred oluja-

21


ma dati uvući pod zemlju. Solarni kolektori, vjetrenjače, antene. Inače ih nakon oluje jednostavno ne bi bilo. Mira je zviždukala dok je tegljač gutao kilometre. Prolazila bi pored saobraćajnih znakova ‒ zaštitni poklopci na vrhu pola metra debelih betonskih stupova otvarali su se ‒ i reklamnih zidova. Kotrljani su bili posvuda, kamion ih je razbacivao, valjali su se u struji zraka za njim poput kakvih velikih crnih komada vate. Tko zna odakle ih je vjetar donio da sad ovdje otvore svoje komušine i rastresu sjeme. Tegljač projuri pored čopora pjeskopasa. Ljude su uglavnom ignorirali. Ali, znala je Mira, bili su brzi i nisu bili sasvim bezopasni. Ništa sa zubima što kao od šale lome kosti nije sasvim bezopasno. U daljini, kopači su gazili polako, kao da je cijeli svijet bio njihov (što i jeste, čak su se i pjeskopsi klonili zdravih kopača). Surlama su njušili tlo, tražeći podzemne naslage gljiva kojima su se hranili. Krdo skokuna hitalo je u skokovima uz cestu. Nakon što je oluja prošla, preživjeli su izašli iz skloništa koja su si bili iskopali i nastavili svakodnevnu borbu za opstanak u toj škrtoj pustari. Oni koji ne stignu iskopati skloništa, ti ne prežive. Vjetrom oglodani kosturi bili su podsjetnik koji je skoro svatko vidio. “Stajali smo?”, začuje Mira glas u slušalici. “Jesmo.” Teret se probudio. Mira uzdahne. Mogla je i bez toga. “Pješčana oluja.” Teret koji je vukla, zapakiran u kontejneru M-klase, bio je AH-95B, inteligentni borbeni helikopter. “Kasnimo?”, upita helikopter. “Da. Nije bilo pomoći. Nisam mogla -” “Znam.” Što me onda pitaš, promrmlja Mira za sebe. Nije voljela UI-borbene helikoptere, uvijek im se negdje žurilo. Osobno, smatrala ih je ubojitim manijacima. Ali, vojska plaća, vojska tovari. Kad si civilni davatelj usluge, ne postavljaš pitanja. Trebala je prevesti taj helikopter iz HB-a Južni Fricksbergen u Logor Rath. Pet dana prije, znala je Mira, konvoj tegljača odvezao je tenkove i oklopne transportere u Rath. Otišlo je i nekoliko helikoptera. Ovaj koji je vukla zapeo je na popravku i tek je jutros bio spreman za prijevoz. Vojska je ojačavala baze i logore na sjeveru nakon niza prilično gadnih gerilskih prepada. Mira je smatrala kako je sve to razbacivanje resursa, ali Miru nitko nije ništa pitao: njeno je bilo da vozi. U tom trenutku, pred Mirinim se očima uveća situacijska karta. Podatke na njoj dobivala je iz

22

navigacijskog satelita. Na karti je crvenom bila označena kolona vozila. Dvadeset kilometara pred njom. Dostići će ih za manje od petnaest minuta. “Uspori”, zapovjedi helikopter. “Zašto?” “To su Omotani.” “Pa?” Omotani su bili starosjedioci. Preciznije, to su bili preživjeli iz prvog vala kolonizacije, otprije 230 godina. Ali, kad je na planet prije osamdeset godina stigao drugi val, nije trebalo dugo da izbiju neprijateljstva. Gerila je bila starosjedilačka. Omotani. “Želim izvidjeti”, reče helikopter. “Misliš da je gerila?” Mira pogleda kartu. “Ovo nije formacija za zasjedu. Osim toga, znaju da su vidljivi. Na ovom terenu prije bi postavili minu.” “Uspori”, ponovi teret. Mira prebaci u nižu. Tegljač uspori. Na ploči se upali nekoliko crvenih svjetala. Mira pogleda u retrovizor: kontejner se otvarao. Za pola minute, helikopter je stajao slobodan. Brave na stajnom trapu otpustile su, rotori su se zavrtjeli i sivo pješčana letjelica, što je izgledom podsjećala Miru na kakvog ružnog kukca, uzleti iza nje i preleti preko kabine, hitajući naprijed. “Daj mi sliku”, zatraži Mira. “Nisi ovlaštena”, podsjeti je helikopter. “Daj mi sliku! Trebam li te podsjećati na Prvu direktivu?” Iako je trenutno bila civilni davatelj usluge, Mira je također bila i pričuvna dočasnica, nadnarednica u Vojnoprijevoznoj službi. Zato su joj i dali posao. Čula je kako helikopter razdražljivo uzdiše. Ali, sljedećega trena na vjetrobranu je bila projicirana slika iz kamere na letjelici. Cesta je hitala ispod helikoptera. Ubrzo je Mira mogla vidjeti kolonu Omotanih. Sedam vozila. Terenci ‒ Mira je prepoznala vozila kakva se daju kupiti na vojnom otpadu, iako je bilo lako moguće i da su bila ukradena ‒ na kojima su bili naslikani šareni simboli, što su podsjećali na cvijeće. Tri vozila bila su prekrivena šarenim ceradama. Vozila su bila puna Omotanih, u konvoju je bilo barem deset parova s djecom. Tijela su im bila omotana raznobojnim tkaninama, na glavama su nosili grimizne i žute i plave turbane, lica su im bila prekrivena šarenim maramama. Helikopter ih je preletio, pa se okrenuo i postavio njima sučelice, letjevši unazad.


Mira pažljivije pogleda sliku. “Ne izgledaju naoružani”, primijeti Mira. “Ne izgledaju”, složi se helikopter. “Vrati se na platformu!”, zapovjedi Mira. Nije joj se sviđao ton kojim je AH-95B to rekao. Helikopter ne odgovori odmah. Mira ponovi zapovijed. “Nisi ovlaštena”, odgovori AH-95B. Mira protrne. Na slici s letjelice iscrta se ciljnik. Mira je znala kako to znači da je helikopter spustio višecjevnu strojnicu pod trbuhom. Pobit će ih! “Prekini napad!”, poviče ona. “To su Omotani.” “Nisu prijetnja! Prekini napad! To je zapo­ vijed!” “Nisi ovlaštena!” Mira nagazi na gas. Tegljač poskoči i pohita naprijed. Koji je vrag tom helikopteru, pitala se ljutito. Što da radi? Koga da zove? Dežurni u Taktičkom operativnom centru? On je imao ovlasti, njega bi helikopter sigurno poslušao. Ali, nema vremena objašnjavati situaciju. “Ja sam nadnarednica Mira Vukov, VEB 15974352”, izrecitira ona svoj vojnoevidencijski broj s panikom u glasu, “zapovjedam ti da prekineš napad i vratiš se na prijevoznu platformu!” “Nisi ovlaštena”, ponovi helikopter mehaničkim glasom. Nešto su sjebali u održavanju, utjerali su UI u petlju, koji vrag? Sad je već i Mira vidjela kolonu i helikopter pred njima. Bacila je pogled na sliku. Omotani su se činili sasvim mirnima, kao da se nisu plašili smrti. Nisu mogli ne vidjeti helikopter pred sobom i spuštenu strojnicu. Komandosi samoubojice? Ali zar s djecom? Nikad nije čula za takvu taktiku, iako su Omotani znali biti prilično nemilosrdni. “Oglušuješ se o izravnu zapovijed!”, prodere se Mira u mikrofon. “Prekini napad -” Helikopter otvori paljbu. Mira vrisne. Vidjela je na zaslonu obilježavajuća zrna kako hitaju prema koloni, kako pogađaju, buše asfalt Vidjela je kako se prva tri vozila i svi u njima odjednom rastvaraju ‒ bolja riječ nije joj pala na pamet ‒ kako se rasplinjavaju poput duhova, nestaju kao da ih nikad nije ni bilo na toj vreloj cesti. Za njima i četvrto vozilo, pa peto... Šesto i sedmo. Jednog trena bili su na cesti, kolona, puna ljudi ‒ muškarci, žene, djeca u šarenoj odjeći. Nekoliko sekundi poslije, tek sablasti što blijede

i nestaju kao dim što ga raznosi vjetar, potjerani zrnima iz strojnice. Mira zakoči. Tegljač se uz škripu zaustavi. Za njom je ostao dim i crni tragovi kočenja. Tresla se za volanom. Što je to bilo? Što je to upravo vidjela? “Otvori kontejner”, zatraži helikopter. Drhtavom rukom, Mira pritisne tipku. Za manje od dvije minute, helikopter je bio sigurno zatvoren za nastavak vožnje. “Ne pitaj”, helikopter će. “Ne znamo. Omotani o tome nerado govore, ako uopće. Što se dogodilo, ne znamo. Znamo samo da se ponekad pojavljuju... sablasti.” “Izgledali su živi.” “Raspoznaju se na IC. Pucamo na njih, onda se rasprše. Meci im ne mogu ništa. Ne možeš ubiti mrtve. Ali rasprše se.” “Ali kako?” “Teorija kaže da su neki iz prvog kolonizacijskog vala naišli na nešto. Ne znamo što, ne znamo gdje, nismo to još otkrili. Najvjerojatnije neka drevna olupina, u međuvremenu zatrpana pješčanim olujama. I onda su neki pomrli, ili bili pobijeni, i pretvorili se u sablasti. Teorija kaže da je to bio razlog što prvi val nije daleko došao u izgradnji planetarne infrastrukture i naselja. Kao što rekoh, Omotani o tome skoro uopće ne pričaju. Kad vidimo sablasti, pucamo na njih, izrešetamo ih, one se rasprše. I onda se, prije ili kasnije, ponovno vrate.” “I zašto se o tome ništa ne zna?”, upita Mira. Pokrenula je tegljač. “Vojna tajna. Znaju oni koji su vidjeli. Ostali nemaju sigurnosne ovlasti. Pogotovo ne civili. Da”, kao da se zlobno nasmiješio helikopter, “valjda te ne moram podsjećati na posljedice odavanja vojne tajne.” “Gerilci?” “Kad ih vide, rade što i mi. Utvare nisu bezopasne. Rade stvari ljudima. Možeš izgubiti razum. Ono, stvarno izgubiti razum, za ludaru. Znamo i za smrti.” “Ali kako to da ih meci rasprše?”, razmišljala je Mira. “Mogu ih samo ignorirati?” “Tko zna. Možda ih meci naljute. Uvrijede. Ispadamo nepristojni. Pa odu dalje.” “Da, nitko se ne želi igrati s nasilnicima”, promrmlja Mira dok je tegljač gutao cestu pred njima. Helikopter ništa ne odgovori. Aleksandar Žiljak

23


Prijenos električne energije Električna energija kao jedan od najdragocjenijih oblika energije bila je važan faktor razvoja u XX., a posebice se ogleda u XXI. stoljeću. Sva električna vozila, računala, telekomunikacijski uređaji, male elektrane, uređaji u kućanstvima i gospodarstvu povezani su na distribucijsku mrežu električne energije. Iz toga razloga prije­ nos električne energije predstavljao je tehnološki napredak i temelj za razvoj gospodarstva, ali istodobno i korist stanovništva. Istodobno je razvoj ove tehničke grane velik i trenutačan izazov budući da više od milijardu ljudi u svijetu nema pristup električnoj energiji. Jedan od prvih prijenosa električne energije dogodio se 1895. godine kada je proizvedena električna energija na rijeci Krki kod Skradina, te je, zahvaljujući 11,5 km dugom dalekovodu za prijenos električne energije i gradskoj mreži za rasvjetu, bila u uporabi u Šibeniku. Ovome događaju svakako je prethodio onaj s frankfurtske izložbe 1891. kada se električna energija prenosila žicom na udaljenosti od 175 kilometara. Električna energija prenosi se pomoću prijenosne mreže od mjesta proizvodnje (elektrane) do potrošača (npr. gradovi). Riječ je o velikim količinama električne energije koja se prenosi na velike udaljenosti i na visokom naponu pomoću dalekovoda i transformatora, uz relativno male gubitke. Dalekovod je elektroenergetski nadzemni vod izmjenične ili istosmjerne struje visokog napona. Električna energija prenosi se neizoliranim vodičima koji su, zbog opasnosti od visokog napona za okolinu, postavljeni visoko iznad zemlje. Kao materijali za vodiče najviše se upotrebljavaju aluminij ili alumini-

Slika 1. Dalekovod ili visokonaponski nadzemni vod za prijenos električne energije na velike udaljenosti, od elektrana do transformatorskih stanica

24

TEHNIČKE POŠTANSKE MARKE

Slika 2. Vodiči nadzemnoga voda pričvršćeni su na stupove koji se izrađuju od različitog materijala, najčešće od rešetkaste čelične konstrukcije

jeve slitine. Duljine nekih dalekovoda dosežu danas i više tisuća kilometara. Transformatori su električni uređaji bez pokretnih dijelova koji međuinduktivno povezuju dva električna strujna kruga izmjenične struje i izmjeničnu električnu struju zadanoga električnog napona pretvaraju u izmjeničnu električnu struju višega ili nižega električnoga napona. Prvi transformator sa zatvorenom magnetskom jezgrom prikazan je na izložbi inovacija u Budimpešti 1885. Nekoliko godina poslije Nikola Tesla izumio je transformator namijenjen stvaranju vrlo visokih napona uz visoku frekvenciju izmjenične električne struje.

Slika 3. Maribor, drugi grad po veličini u Sloveniji, ove godine obilježava 100 godina od početka distribucije električne energije izmjeničnog napona


Danas prijenosna i distribucijska mreža tvore nacionalnu energetsku mrežu, čije su potporne točke elektrane velike snage. Nacionalne mreže povezuju se u veće, kao što je europska interkonekcija UCTE (fr. L’Union pour la Coordination de la Transport del’Electricite, UCTE) čime se osigurava pouzdanost opskrbe te mogućnost trgovanja električnom energijom. Brojne su marke izdane u svijetu koje se povezuju s ovim područjem te imaju za cilj podsjetiti i za budućnost očuvati pionirske događaje iz svijeta električne energije, bez koje današnji visok stupanj razvoja ljudske civilizacije ne bi bio moguć. Neke od tih maraka su: 100. obljetnica smrti talijanskog fizičara Alessandra Volte (1745.‒1827.) po kojem je nazvana jedinica za mjerenje električnoga napona volt i instrument za mjerenje električnoga napona voltmetar (Italija, 1927.), 50 godina od elektrifikacije ruralnog područja (SAD, 1985.), 60. obljetnica jednog od najvećih projekata elektrifikacije u svijetu GOELRO (bivši SSSR, 1980.), Teslin trofazni sustav koji je omogućio prijenos električne energije od Niagarinih vodopada do grada Buffala na udaljenosti od približno 40 kilometara (SAD, 1901.), 100 godina od početka distribucije električne energije izmjeničnog napona u Mariboru (Slovenija, 2020.), zahvalnost Teslinim patentima koji su stvorili uvjete za elektrifikaciju svijeta sustavom polifazne izmjenične struje (Gruzija, 2006.), 100 godina hrvatske elektroprivredne djelatnosti (Hrvatska, 1995.) i dr.

Pozdrav

Slika 4. Pozdravljanje je temeljno pravilo lijepog ponašanja

Slika 5. Najuobičajeniji su pozdravi oni koji izriču dobre želje ili izražavaju brigu o zdravlju

Vrlo lijep i slikovit tekst putem maraka, u vrijeme pandemije COVID-19, poslala je u svijet mala državica San Marino s Apeninskog polu­ otoka. Radi se o riječi “pozdrav” tiskanoj na četiri različita jezika: hello (engleski), salut (francuski), ciao (talijanski) i hallo (njemački). San Marino je također 2019. izdao nekoliko maraka s riječima kojima se “rješavaju” brojni međuljudski problemi i uspostavljaju bolji kontakti među ljudima: grazie (hvala), per favore (molim), scusa (oprosti) i dr. Tako jednostavne kretnje i izrijeke uobičajene pri susretu dvoje ili više ljudi kojima se izriče poštovanje, odanost, simpatija, prijateljstvo ili formalna uljudnost ponekad se često “zaboravljaju”. Osim govorom, pozdrav se izražava rukovanjem, zagrljajem, doticanjem, poljupcem, podizanjem ruke, skidanjem šešira ili dijelova odjeće, ali i različitim i pomalo čudnim načinima, npr. trljanjem nosova kod Eskima. Nažalost, zbog pandemije COVID-19 uvode se i drugačiji načini pozdravljanja kako se ne bi ostvario bliski dodir i prenijela moguća zaraza, npr. laktom. Uz pozdrave kretnjama, uobičajeni su i pozdravi koji izriču dobre želje: Dobro jutro! Dobar dan! Laku noć! ili izražavaju brigu o zdravlju: Zdravo! Također, mnogi pozdravi povezani su uz božje ime: talijanski Addio!, francuski Adieu!, njemački Grüss Gott!, engleski Good-bye!, hrvatski Zbogom! Počasni pozdrav pred vladarima izražavao se tijekom povijesti različitim načinima, npr. doticanjem tla čelom (Kongo). Također postoje i posebni pozdravi, vezani uz pojedina zanimanja, sredine i sl. kao što je salutiranje, vojnički pozdrav prinošenjem desnice sljepoočnici, revolucionarni pozdrav podizanjem ljevice sa stisnutom šakom ili ispružena tri prsta sa spojenim palcem i malim prstom kod izviđača. Ivo Aščić

25


OPTIČKE NAPRAVE

Dalekozori i teleskopi Optičke naprave razna su pomagala, instrumenti i uređaji koji primjenjujući optičke pojave imaju vrlo široku primjenu. Sastavljene su od optičkih sastavnica (zrcala, leća, prizmi, svjetlovoda i dr.). Obično se razvrstavaju na optička pomagala kao jednostavnije naprave, optičke instrumente za promatranje predmeta, optičke mjerne instrumente za mjerenje svjetlosnih pojava i posredno optičkih svojstva tvari, optičke uređaje ili aparate za obrađivanje optičkih slika (prikazivanje, prenošenje, oblikovanje, pohranjivanje) te svjetlila kao izvore svjetlosti za osvjetljavanje i rasvjetu. Važni dijelovi mnogih suvremenih optičkih naprava su optoelektroničke sastavnice i uređaji (fotodiode, fototranzistori, svjetleće diode, pokaznici, kamere, laseri i dr.). Optički instrumenti za promatranje na daljinu, iako rade na istim optičkim načelima, razvrstavaju se povijesno u dvije skupine: dalekozore za promatranje na udaljenosti na Zemlji i teleskope za promatranje svemira.

Dalekozori

Dalekozori, zastarjelo durbini (tur., prema perz. dur: daleko + bin: zor, vid) optički su instrumenti za promatranje na daljinu, ponajprije na Zemlji. Sastoje se od najmanje dviju optičkih leća u

cijevi, tzv. tubusu (lat. tubus: cijev), na istoj osi. Njihovim prikladnim rasporedom pri promatranju kroz njih proširuje se vidno polje, što promatraču daje dojam da su promatrani predmeti bliži. Leća na strani predmeta, koja stvara njegovu sliku, naziva se objektivom (prema lat. objectus: predmet), a leća na strani promatrača kojom se promatra ta slika naziva se okularom (prema lat. oculus: oko). Kao i svi drugi instrumenti za promatranje razvrstavaju se na monokularne dalekozore ili jednoglede za promatranje samo s jednim okom, i na binokularne dalekozore ili dvoglede za promatranje s oba oka. Smatra se da je prvi monokularni dalekozor konstruirao oko 1590. godine Giambatista della Porta (~ 1535.–1615.), talijanski fizičar i astrolog, neovisno od njega 1608. godine Hans Lipperhey (~  1570.–1619.), njemačko-nizozemski optičar, a istodobno Jacob Metius (~  1571.–1628.), nizozemski graditelj instrumenata i brusač leća, te Zacharias Janssen (~  1588.–1631.), nizozemski optičar. Stoga su se takvi dalekozori nazivali nizozemskim dalekozorima. Galileo Galilei (1564.–1642.), genijalan i svestran talijanski znanstvenik, saznao je za Lipperheyev izum te je 1609. godine konstruirao takav dalekozor, koji je odmah upotrijebio kao teleskop i javno ga prikazao na tornju crkve Sv. Marka u Veneciji. Galilejev dalekozor kao objektiv ima konvergentnu leću, a kao okular divergentnu leću. Nedostatak je takvih dalekozora nedostatak leća, tzv. kromatska aberacija. Sljedeći dalekozor konstruirao je i opisao 1611. godine Johannes Kepler (1571.–1630.), znameniti njemački astronom. Keplerov dalekozor ima dvije konvergentne leće i prikazuje obrnutu sliku, ali to nije smetalo da se odmah počeo

Monokularni dalekozor (Nizozemska, 1624. Suvremeni binokularni dalekogodina) zor, tzv. dvogled

26

Galilejev teleskop


torijska mjerenja visinskih razlika, optimetar za mjerenje malih razmaka, planeitetometar za mjerenje mehaničke kvalitete površina, dioptrimetar za mjerenje jakosti optičkih leća i dr. I teleobjektivi fotografskih aparata i kamera ustvari su posebni oblici dalekozora.

Teleskopi

Scheinerov teleskop u njegovoj knjizi o Sunčevim pjegama (1626./30. godine)

rabiti u astronomiji kao teleskop, ali i kao dodatak geodetskom instrumentu teodolitu. Monokularni dalekozori odmah su našli primjenu u vojsci, posebno u mornarici, te su postali zaštitni znak “morskih vukova”, kapetana i gusara. Rabili su se dva-tri stoljeća, sve do pojave dvogleda. U dalekozorima se slika promatranog predmeta izoštrava i prilagođava oku promatrača promjenom udaljenosti između objektiva i okulara. Dvogled je prvi konstruirao 1608. godine Hans Lipperhey, spajanjem dvaju monokularnih dalekozora. Nakon nekoliko izuma i poboljšanja, te nakon što je 1851. godine Ignazio Porro (1801.–1875.), talijanski izumitelj, konstruirao i 1854. godine patentirao dvostruke reflektirajuće prizme, dvogled u današnjem smislu konstruirao je Ernst Abbe (1840.–1905.), njemački fizičar, koji se od 1894. godine proizvodio u tvrtki Carl Zeiss. Posebno konstruirani dalekozori dijelovi su drugih mjernih instrumenata, kao što su teodolit, goniometar, spektrometar, refraktometar, polarimetar, interferometar i dr. Neke izvedbe dalekozora služe kao mjerni instrumenti: dioptrimetar za mjerenje jakosti optičkih leća, katetometar za precizna labora-

Teleskopi (grč. tele: daleko i skopein: gledati) optičke su naprave za promatranje na daljinu u astronomiji. Većinom su to monokularni dalekozori prilagođeni za promatranje svemira, pa su to osnovni astronomski instrumenti. Naziv teleskop skovao je 1611. godine Giovanni Demisiani (?–1614.), grčko-talijanski teolog i znanstvenik. Teoriju teleskopa i otklanjanje nedostataka leća obrađivao je Ruđer Bošković (1711.–1787.), isusovac, znameniti hrvatski matematičar, fizičar i astronom, te ju opisao u svome djelu Opera pertinentia ad opticam et astronomicam (Djela povezana s optikom i astronomijom) iz 1785. godine. Tri su vrste teleskopa: refraktorski teleskopi s lećama kao osnovnim sastavnicama, reflektorski ili zrcalni teleskopi sa zrcalima kao osnovnim sastavnicama te katadioptrijski teleskopi sastavljeni od slogova leća i zrcala. Refraktorski teleskop prvi je načinio Galilej rabeći za promatranje neba svoj dalekozor, kojim je 1609. godine opazio četiri Jupiterova satelita, Saturnov prsten, brda i doline na Mjesecu, Venerine svjetlosne mijene slične Mjesečevim, pjege na Suncu, znatno veći broj zvijezda na nebu i Mliječnu stazu kao nakupinu zvijezda. Ipak, sva mu ta otkrića nisu pomogla u dokazivanju heliocentričnoga sustava u kojem je Sunce u središtu, a planeti obilaze oko njega po gotovo elipsoidnim putanjama. Ubrzo se počeo rabiti Keplerov teleskop s dvjema lećama. Potom je oko 1628. godine Christop Scheiner (~ 1573.–1650.) isusovac, njemački fizičar i astronom, dodao Keplerovom teleskopu treću leću, pa prikazuje uspravnu sliku. Taj je teleskop opisao u 2. svesku svoje knjige o Sunčevim pjegama Rosa Ursina sive Sol (Orsinijeva ruža ili Sunce)1, Bracciano 1626./30. Knjiga je potjecala od rasprava Scheinera i Galileja i bila je dugo važna astronomska knjiga

1 Knjiga je posvećena Paulu Giordanu II. Orsiniju, vojvodi Bracciana (Italija), u čijem je naslovu igra riječi ursus (medvjed) i imena titulara Orsini.

27


Newtonov zrcalni teleskop iz 1672. godine (replika)

Suvremeni amaterski teleskop

o Suncu. Scheiner je već 1613. godine počeo izrađivati dalekozore i teleskope po narudžbi. Reflektorski teleskop ili zrcalni teleskop prvi je konstruirao 1668. godine Isaac Newton (1642.– 1717.), znameniti engleski matematičar, fizičar i astronom. Takav teleskop kao objektiv ima udubljeno zrcalo, koje nema kromatsku aberaciju kao leće. Znatno je kraći od refraktorskog teleskopa. Newton je izradio nekoliko takvih teleskopa, a jedan, koji se i danas čuva, je 1671. godine pri primanju u Kraljevsko društvo (engl. Royal Society) darovao tome društvu. Katadioptrijski teleskopi imaju kao osnovu složeni sustav leće i zrcala. Takav je sustav zamislio još Isaac Newton, ali ga je razradio i objavio tek William Rowan Hamilton (1805.–1865.), irski fizičar i astronom. Na razvoju katadioptrijskih sustava radili su mnogi znanstvenici: Augustin Jean Fresnel (1788.–1827.), znameniti francuski fizičar koji je 1820-ih godina razvio svjetioničke katadioptrijske reflektore, potom Léon Foucault (1819.– 1868.), francuski fizičar koji je 1859. godine konstruirao katadioptrijski mikroskop, Alphonse Mangin (1852.–1885.), francuski časnik, koji je 1876. godine konstruirao posebno dvostruko udubljeno, po njemu nazvano Manginovo zrcalo koje se naveliko rabilo u reflektorima. Suvremeni optički teleskopi većinom su katadioptrijski, pa i znameniti svemirski Hubbleov svemirski teleskop. Osnovna optička svojstva teleskopa su žarišne daljine objektiva i okulara, promjer objektiva, povećanje teleskopa (omjer žarišnih daljina objektiva i okulara) i moć razlučivanja (ovisna o promjeru objektiva).

28

Novi teleskop Zvjezdarnice u Zagrebu

Građa teleskopa. Optički teleskop čine teleskopska cijev u kojoj je smješten teleskopski objektivni sustav (leće, zrcala ili oboje), okularni sustav i stalak za cijev s mehanizmom za usmjeravanje teleskopa. Objektivni sustav služi za stvaranje slike promatranoga predmeta, a okularni sustav za promatranje te slike. Dvije su vrste postavljanja teleskopa: alt-azi­ mutalno postavljanje i ekvatorijalno postavlja­ nje. Manji se teleskopi u svojem postavljaju usmjeravaju ručno (izravno ili pomoću prijenosnog mehanizma), a veći strojno (ručno ili računalno upravljano). U alt-azimutalnom postavljanju teleskop se može pomicati u vodoravnoj ravnini i okomitoj ravnini. John Lowry Dobson (1915.–2014.), američki amaterski astronom i veliki promicatelj astronomije, konstruirao je posebno Dobsonovo alt-azimutalno postavljanje primjenjivo za reflektorske teleskope. U ekvatorijalnom postavljanju teleskopa jedna os je pod kutom koji odgovara zemljopisnoj širini mjesta opažanja, a druga os je paralelna sa Zemljinom osi rotacije, dakle usmjerena prema zvijezdi Sjevernjači. Postupak usmjerenja teleskopa naziva se rektifikacija. Optički teleskopi obično se razvrstavaju na amaterske teleskope, školske teleskope, teleskope malih zvjezdarnica, teleskope velikih zvjezdarnica te svemirske teleskope.

Neki poznatiji teleskopi

Nakon povijesnih teleskopa Galileja, Keplera, Scheinera i Newtona konstruirani su od XVIII. stoljeća nadalje brojni iznimni teleskopi, kojima su postignuta mnoga otkrića svemirskih objeka-


Parsonsov divovski Levijatan iz 1845. godine (onodobni crtež)

Hookerov teleskop na Zvjezdarnici Mont Wilson

ta: zvijezda, planeta, galaksija i dr. Spomenut će se samo neke najveće: Levijatan2 iz Parsonstowna razgovorni je naziv za veliki zrcalni teleskop koji je 1842. do 1845. godine izgradio William Parsons3, 3. grof iz Rossea (1800.–1867.), irski astronom. Otvor blende mu je 1,83 m, a žarišna daljina 16  m, u alt-azi­mutalnom postavljanju. Objektivno zrcalo je bilo debljine oko 13  cm, mase oko 3  t. Cijev je dugačka 16,5  m, a okular je postavljen sa zapadne strane. Cijeli je teleskop bio mase 12 t, a smješten je između dvaju zidova, visokih oko 40 m i oko 21 m, razmaknutih 23 m. Postavljen je u Parsonsovu dvorcu Birr u Irskoj. Do 1917. godine bio je najveći teleskop na svijetu. Njime je Parsons proučavao spiralne maglice. Levijatan je bio u uporabi do 1890-ih godina, a obnovljen je 1999. godine. U dvorcu Birr je 2017. godine postavljen najzapadniji radioteleskop IE613 iz europske mreže LOFAR s dvjema antenama kojima pokriva područje10…240 MHz. Hookerov teleskop nazvan po Johnu Daggettu Hookeru (1838.–1911.), američkom poduzetniku i amaterskom astronomu, koji je dao sredstva za kupnju i brušenje zrcala, dok je Andrew Camegie (1825.–1919.), škotsko-američki industrijalac dao sredstva za izgradnju teleskopa i kupole u zvjezdarnici Mount Wilson, na 1 740 m nadmorske visine u Kaliforniji (SAD). Izgradnju toga i još nekih velikih teleskopa organizirao je G. E. Hale. Teleskop je s otvorom 2,54  m (100  in), završen 1917. godine, te je do 1949. godine bio najveći teleskop na svijetu. Pomoću toga teleskopa Edwin Powell Hubble (1889.–1953.), znameniti američki astronom, dokazao je širenje svemira, a Albert A. Michelson (1852.–1931.), američki fizičar i dobitnik 2 L evijatan je mitska gorostasna neman, spominje se i u starozavjetnoj Bibliji, na primjer u Knjizi o Joni (Jon 2). 3 Jedan od četvorice njegovih sinova Charles Algernon Parsons (1854.–1931.) izumio je 1884. godine parnu turbinu.

Haleov teleskop na Zvjezdarnici Mont Palomar

Nobelove nagrade za fiziku, uz pomoć astronomskog interferometra mjerio je promjere zvijezda. Haleov teleskop, nazvan po Georgeu Elleryu Haleu (1868.–1938.), američkom astronomu, poznatom po istraživanju Sunca i organiziranju postavljanja nekoliko velikih teleskopa. Postavljen je 1948. godine na zvjezdarnici Mont Palomar u Kaliforniji (SAD). Promjer otvora mu je 5,08 m (200 in). Vrlo veliki teleskop (VLT, prema engl. Very Large Telescope), najveći je optički teleskop na svijetu. To je skup od četiriju teleskopa, sa zrcalima promjera po 8,2 m, što zajedno ima učinkovitost kao zrcalo dvostrukoga promjera. Organizacijski čine Europsku južnu zvjezdarnicu (ESO, prema engl. European Southern Observatory) u pustinji Atacama u Čileu, na platou Ceror Parabal na visini od 2 400 m.

Vrlo veliki teleskop u Čileu

29


SVIJET ROBOTIKE

O izvorima japanskih “protorobota” Izvorište svojih mehaničkih lutaka smještaju Japanci čak u XVII. st. kad su se u Kini pojavila “kolica koja pokazuju jug”. Koncept dvokotačnog (diferencijalnog) pokretanja na kotačima prisutan kod karakuri lutaka ne susreće se kod europskih androida XVII. st. Zapravo su ti androidi rijetko kada mobilni.

Hubbleov svemirski teleskop u orbiti oko Zemlje

Hubbleov svemirski teleskop nazvan je po Edwinu Powellu Hubbleu (1889.–1953.), znamenitom američkom astronomu koji je dokazao širenje svemira. To je zajednički projekt NASA-e i Europske svemirske agencije. Izrađen je u razdoblju 1977.–1985. godine, ali postavljen u orbitu oko Zemlje 1990. godine pomoću svemirske letjelice Space Shuttle. Kruži oko Zemlje na visini od 600 km, a obiđe Zemlju za oko 96 minuta. Na točnom položaju održava ga sustav giroskopa4. Uređaji se napajaju iz sunčanih baterija, a iz akumulatora kada je u sjeni Zemlje. Ima dvije antene, jednu za prijam naredbi sa Zemlje, a drugu za odašiljanje snimaka na Zemlju. Dugačak je 11 m, a masa mu je 11  t. Zrcalo je promjera 2,4  m. Snima u vidljivom te infracrvenom i ultraljubičastom području. U prvo je vrijeme slao samo neoštre slike, pa je zrcalo zamijenjeno, te od tada šalje kvalitetne slike svemirskih objekata, kao niti jedan teleskop na Zemlji. Predviđeno je da ga 2021. godine naslijedi novi James Webb svemirski teleskop, nazvan po Jamesu Edwinu Webbu (1906.–1992.), američkom vladinom dužnosniku, svojedobno upravitelju NASA-e (1961.–1968.), koji je bio važan čimbenik u svemirskom programu Apollo. Dr. sc. Zvonimir Jakobović 4 Instrument za orijentaciju kojemu je glavna sastavnica zvrk, nazvan je prema grč. giros: krug, vrtnja; pa je ispravan naziv i izgovor giroskop, a ne žiroskop.

30

U suvremenom Japanu robot je više od stroja. Antroposociološke studije pokazuju da su Japanci skloniji gledati na robotiku kroz suradnju (simbiozu) čovjeka i stroja nego kroz srastanje biološkog i strojnog (kiborgizacija). Robot je društveni medij ili posrednik putem kojega Japanci doživljavaju sebe iznutra, ali i preko kojega bi željeli da ih se doživljava izvana. Zbog toga robotika nije samo vrlo važna sastavnica povijesti i kulture već i gospodarske, posebice vanjske, politike Japana. Za predstavljanje Japana prema van posebno je važno da njegova povijest robotike bude što dulja i što “japanskija” pa se provodi, s politikom povezan, reinventig “duboke” stoljetne povijesti “japanske robotike”. Cilj tih aktivnosti je i ideološki jer u dugoročnim planovima razvoja ojačava promoviranje robotike koja je proglašena “stilom života Japanaca”. Otkrivanje daleke robotičke povijesti Japana uočljivo je proteklih desetljeća kroz primjer starih karakuri nyngio (mehaničkih lutaka). Dok se sedamdesetih godina XX. st. u knjigama prvih japanskih robotičara tek uzgred spominjalo mehaničke (karakuri) automatske lutke, danas ih se promovira kao važne autohtone nacionalne protorobote iz XVII. stoljeća. Smatra ih se “duhovnim prethodnicima” suvremenih japanskih humanoida jer su oblikovali poseban specifičan japanski odnos prema robotima. Njihova pojava povezuje se s drevnim religijskim ritualima i obrednim svečanostima u kojima su lutke bile dio duhovnih misterija. Mnogi


TRI GENERACIJE ANDROIDA POSLUŽITELJA. Od XVII. stoljeća do danas prisutna je tradicija japanske izrade androidnih lutaka za posluživanje. Na slici lijevo je chakakobi karakuri ningyo (mehanička lutka za posluživanje čaja) iz XVIII. st. Desno je OMNIBOT 2000 iz 1985. sa poslužavnikom tvrtke Tomy. U sredini je servisni android Pepper iz 2014. godine na zadatku posluživanja. U dugoj tradiciji izrade servisnih androida Japanci traže podlogu za autentičnost vlastitog razvoja i određenje robotike kao stila života.

elementi izrade karakuri lutaka govore u prilog ritualnim ishodištima. Naknadno spajanje “običnih” nepokretnih lutki sa satnim mehanizmom (pridošlim sa Zapada) koji je omogućio “tajanstveno” kretanje bila je gotovo očekivana sinteza. Pojam “karakuri ningyo” izravno se prevodi kao “mehanička lutka”, ali je značenje sadržajnije: npr. “mijenjajući oblik dok se kotrlja” ili trik “mehanizam koji će zadirkivati, prevariti ili iznenaditi osobu”. Naglašava se namjera izazivanja osjećaja strahopoštovanja i misterioznosti (zagonetnog) kod promatrača korištenjem skrivenog mehanizma pokretanja. Nitko osim graditelja nije smio znati niti vidjeti mehanizam pokretanja karakuri lutke. Vrlo važan bio je i izgled glave lutke koji podsjeća na no (noah) kazalište u kojem je gesta važnija od riječi, a pokreti kostimiranih glumaca na sceni spori, ograničeni i puni simbolike. Glave karakuri lutaka naliče kabuki maskama. Lica su pojednostavljena, a njihova izražajnost postiže se osvjetljavanjem i sjenama. Za poticanje tehničke kreativnosti i razvijanje sklonosti Japanaca strojevima posebno su bili važni festivali na kojima se natjecalo u izradi lutaka. U starim tekstovima i crtežima zabilježeno je također da su pokretne lutke sa skrivenim mehanizmom korištene na aristokratskim zabavama po dvorovima. Funkcionalna osnova pojave i razvoja posebice zashiki karakuri ningyo (kućne mehaničke lutke) androidnih automata je u mehanizmu mehaničkih ura koje su u razdoblju od 1550.

do 1650. u Japan donosili španjolski katolički misionari jezuiti. No 1635. godine Japan se zatvara: Japanci nisu smjeli napustiti otoke kraljevstva, a Europljani ući u njega. Katolički misionari bili su nakon sto godina djelovanja protjerani, a zemlja je ušla u razdoblje od dvjestopedeset godina prosperitetne vladavine Tokugawa šogunata. Na zapadnjačku mehaničku uru gledalo se u tom razdoblju kao na zabavni uređaj. Strogi zakon propisivao je da se sve strano mora japanizirati (ili zabraniti) pa je i zapadnjačka ura preuređena tako da prikazuje promjenjive japanske sate u danu koji mijenjaju dužinu s godišnjim dobom. Ograničeni susreti s Nizozemcima i Kinezima odvijali su se samo na određenim mjestima, a Nizozemci su za godišnjeg posjeta Edu (Tokio) obavještavali šogunat o novostima u svijetu. Ali i u tim vremenima izoliranosti postojale su u Japanu škole okrenute zapadnjačkoj znanosti i tehnici koje su zvali rangaku (“učenje nizozemskog”). Japanski figuralni automati ‒ karakuri ningyo iz razdoblja Edo (1603.‒1868.) u kojem su stvarali najpoznatiji karakuri majstori često se vide i kao dio rangakua. U razdoblju dinastije Meiji (1868.–1912.) sve se mijenja: sredinom XIX. st. uvodi se u Japan željeznica, prihvaća gregorijanski kalendar i zapadnjačko dnevno mjerenje vremena. Krilatica tog doba je: neka tehnika bude zapadnjačka, ali neka duh ostane japanski. Osim na spomenuto funkcionalno preuređenje zapadnjačke mehaničke ure izolacija je utjecala

31


Tradicionalno se karakuri ningyo izrađuju od drveta po procedurama koje podsjećaju na izradu starih europskih violina. Sukladno shinto tradiciji duh drveta prelazi na uradak koji se od njega izrađuje. Izbor, priprema i obrada drva strogo je propisana, a u cijelom mehanizmu nema metalnog dijela. Čak je i pokretačka opruga od elastične kosti iz kitovih usta. Zapadnjački mehanizam (desno), izrađen je od nehrđajućih metalnih legura. Odlikuje ga impresivna složenost i funkcionalnost idejno bliska suvremenoj reprogramabilnosti.

i na materijale za izradu mehanizama i način obrade materijala. Kada je izolacija Japana prekinuta u XIX. st., zatekli su zapadnjaci nove ideje, izvedbe i posebno primjene mehanizama ura. Velika preciznost u izradi učvrstila je predstavu o Japancima

kao naciji sklonoj proizvodnji vrhunskih uređaja minuciozne, savršene izrade. To pokazuje sposobnost Japanaca da prihvate stranu tehniku i prilagode je lokalnim potrebama. U XVII. st. japansko proizvodno zanatstvo bilo je razvijeno do razine autentične “japanske tehnologije” pa se i zbog toga može smatrati da su karakuri čovjekoliki automati iz tog razdoblja povezani s robotikom u suvremenom Japanu. Iako su proizvod spoja japanskog duha i zapadnjačke tehnike, Japanci uvijek naglašavaju za njih važan emotivan ili duhovni doživljaj tih lutaka. Mnogobrojni su primjeri primjene klasičnih karakuri automata, ali dva su najglasovitija: chahakobi (lutka koja poslužuje čaj) i yumihiki (lutka strijelac lukom i strijelom). Chahakobi je dvadesetak centimetara visoka lutka s pladnjem za čaj. Pokreće je navijena spiralna opruga iz mehaničke ure. Promatraču se činilo da lutka nekom magijom klizi po stazi priređenoj za tradicionalnu strogo propisanu ceremoniju ispijanja čaja idealnu za estetiziranu automatizaciju. Lutka započne gibanje kada se šalica puna čaja stavi na poslužavnik. Zaustavi se podizanjem šalice. Ponovnim stavljanjem lakše, prazne šalice na pladanj aktivira se zaokret i povratak u ishodište. Sama po sebi nameće se usporedba karakuri ningyo s mnogobrojnijim i složenijim europskim

Knjigu Karakuri zui iz 1796. godine (slika lijevo), “prvi japanski udžbenik strojarstva”, sadrži detaljne nacrte i upute za izradu karakuri automata. Danas su te lijepo odjevene lutke zaštićeno nacionalno blago pri čijoj se izradi ne smije ništa mijenjati. Bile su namijenjene kućnim (dvorskim) zabavama, za lutkarska kazališta te javne vjerske svečanosti i festivale. Početak im se smješta u Osaku, grad prvih japanskih lutkarskih bunraku kazališta. Postupno je došlo do primjene mehanizama ura na lutki na sceni kako one ne bi bile pokretane samo koncima i polugama već bi pokazivale mističnu samostalnost pri kretanju. Na slici desno crtež je dvorske zabave na tatamiju s različitim automatima. U prvom je planu chahakobi lutka za posluživanje čaja.

32


Dva japanska koncerna imaju osnivačke korijene u tradiciji izrade karakuri lutaka. Tvorac znamenitog “Strijelca” Hisashige Tanaka (1799.‒1881.) osnivač je prethodnice tvrtke Toshiba. Osnivač tvrtke Toyota, Sakichi Toyoda (1867.‒1930.) u početku je konstruirao drvene razboje. Započeo je s dizajniranjem drvenih ručnih tkalačkih stanova.

O suštinskoj razlici doživljaja i namjene japanskih i europskih androidnih automata zorno govori način oblikovanja lica. Glava japanske lutke naizgled je jednostavna, a zapravo je maska bezizražajnog lica glumca u no drami gdje se izražajnost nadoknađuje pokretima tijela ili samo glave. Oči mehaničkog “Pisara” pomične su i prate ruku dok piše. Nastoji se što vjernije oponašati ljudsko lice.

figuralnim mehaničkim automatima izrađivanima za razdoblja prosvjetiteljstva (XVII. i XVIII. st.) koji su funkcionalno daleko sličniji suvremenim reprogramabilnim robotima. Japanci svoje karakuri automate razlikuju od europskih figuralnih automata po prije spomenutom doživljaju: “oni nisu samo lutke s pokretnim dijelovima, izrađene su u skladu s osjećajnošću Japana, što ih čini sasvim drugačijim od europskih automata s kojima se često uspoređuju”. Karakuri ningyo nemaju praktičnu namjenu i izvorno su usmjereni poticanju osjećaja čuda. Ta osobina zadržala se i kod suvremenih androida koji također nemaju primjenu: Asimo je bio per-

formativni android, a svog androida Quirija Sony je izravno definirao kao “beskorisnog”. Poticaji za stvaranje i javne (dvorske ili masovne) prezentacije figuralnih automata na Zapadu bile su reklamno komercijalne. Zbog toga su i zapadnjački, uglavnom europski, automati imali naglašenu namjenu zabavljanja kroz različite oblike utjecanja na gledateljstvo: od fasciniranja pa sve do uključivanja gledatelja u predstavu. Poznati švicarski figuralni automati u XVIII. st. bili su basnoslovno skupi autorski uraci koji su prikazivali vrhunske dosege zanatstva i dokazivali majstorstvo urara. Svoje ure prodavali su bogatoj aristokraciji pa su za njih organizirali i predstave s automatima. Prednjačili su Švicarci braća Jacquet-Droz i njihov učenik Millardet. Draperija zapadnjačkog androida skretala je na sebe pogled promatrača i zaklanjala pogonski mehanizam kao nešto neprirodno, ali je, kao i kod karakuri automata, pojačavala osjećaj promatrača da je riječ o nečem živom. Osim toga mehanički androidi bili su predmet i poticaj ozbiljnih filozofskih rasprava. Androidi Jacquesa de Vaucansona prezentirani su i na Francuskoj akademiji, a o njima su raspravljali Descrates i La Metrie zalažući se za mehanicistički svjetonazor. Uz to je Vaucansonov sustav programatskog bubnja s rupama vodio do programiranih tkalačkih stanova Jacquarda i poslije do računskih strojeva s bušenim karticama. Takva utilitarnost ne zapaža se kod japanskih protorobota. Svrha japanskog karakurija “nije bio realizam, već šarm u prikazu ‒ to je umjetnost radi umjetnosti, a ne promicanja znanstvenih spoznaja”. Zbog toga se oni svrstavaju u grupu tzv. afektivnih servisnih robota iako bi se zbog, makar samo performativne uloge serviranja čaja u čajnoj ceremoniji, moglo govoriti i o korisnosti (utilitarnosti) tih klasičnih japanskih automata. Igor Ratković

33


RAKETNO MODELARSTVO

22. državno prvenstvo raketnih modelara po FAI-pravilniku

pandemije. Nastup juniora baza je na kojoj se treba stvarati novi kadar, jer tek veći broj kvalitetnih raketnih modelara znači i više kandidata za državnu ekipu. Nastupilo je deset seniora iz pet klubova, a među njima su bila četiri reprezentativca. Postignuti su sljedeći rezultati u juniorskoj konkurenciji: Kategorija S6A rakete s trakom 1. Bruno Miočević, ZMAK Arhitas I sa 177 bodova, 2. Lorena Gašpert, AK Zadar sa 160 bodova, 3. Roko Safner, ZMAK Arhitas II sa 136 bodova. Ekipni plasman S6A 1. ZMAK Arhitas I s 313 bodova (177+47+89), 2. ZMAK Arhitas II s 297 bodova (136+65+96), 3. AK Zadar s 248 bodova (88+160). Kategorija S3A/2 rakete s padobranom 1. Borna Rendulić, ZMAK Arhitas I sa 422 boda, 2. Josipa Keller, AK Zadar s 228 bodova, 3. Roko Safner, ZMAK Arhitas II sa 198 bodova. Ekipni plasman S3A/2 1. ZMAK Arhitas I sa 614 bodova (422+88+104), 2. AK Zadar s 396 bodova (288+141), 3. ZMAK Arhitas II s 353 boda (198+36+119).

Juniori ZMAK Arhitasa s osvojenim peharima

U Biogradu se 10. i 11. listopada održalo 22. Državno prvenstvo raketnih modelara za juniore i seniore po FAI-pravilniku, u pet kategorija. Organizator je bio Zrakoplovno-modelarski amaterski klub (ZMAK) Arhitas iz Pakoštana, a suorganizator MK Zenit iz Zagreba. Pokrovitelji natjecanja bili su Hrvatski zrakoplovni savez i Grad Biograd na Moru. Direktor natjecanja bio je Darko Tokić, predsjednik ZMAK Arhitasa, a glavni sudac Zvonimir Plišić iz RD Zagreb. Natjecanje je održano po lijepom vremenu na lokaciji Jankolovica, par kilometara sjeverno od Biograda i proteklo je u sportskom duhu bez ikakvih prigovora. Zbog epidemiološke situacije lanseri su postavljeni na dovoljnu udaljenost jedan od drugoga i svaka je ekipa koristila samo svoj lansirni uređaj. Za natjecanje je osiguran dovoljan broj dezinficijensa za ruke na terenu. Na natjecanju je sudjelovalo osam juniora ‒ dva iz AK Zadar i šest iz ZMAK Arhitas, u tri ekipe, u kategorijama raketa s trakom i raketa s padobranom. Juniori iz ostalih klubova iz Hrvatske nisu nastupili zbog financijskih razloga te zbog

34

Bodovanje maketa Meteor-1 i Nike Apache


Junior s modelom S3A/2 na rampi

Seniori su se natjecali u pet kategorija i rezultati su sljedeći, po kategorijama: Kategorija S6A rakete s trakom 1. Vladimir Horvat, MK Zenit s 308 bodova, 2. Jozo Ivančić, ARAK Dubrava s 273 boda, 3. Hrvoje Lukačić, RD Zagreb s 262 boda. Ekipni plasman 1. MK Zenit sa 755 bodova (308 + 221+226), 2. RD Zagreb, s 512 bodova (262+250), 3. ZMAK Arhitas s 280 bodova (80+200). Kategorija S4A raketoplani 1. Vladimir Horvat, MK Zenit, s 281 bodom, 2. Kristina Barešić, ZMAK Arhitas, s 266 bodova, 3. Hrvoje Lukačić, RD Zagreb, s 221 bodom. Ekipni plasman S4A 1. MK Zenit, s 506 bodova (281+72+153), 2. RD Zagreb, s 388 bodova (221+167), 3. ZMAK Arhitas s 266 bodova (266+0) . Kategorija S9A žirokopteri 1. Tomislava Cvitić, AK Krila Istre s 259 bodova, 2. Hrvoje Lukačić, RD Zagreb s 234 boda, 3. Tomislav Cvitić, RD Zagreb sa 162 boda. Ekipni plasman S9A 1. RD Zagreb sa 405 bodova (243+162), 2. AK Krila Istre s 259 bodova (259), 3. MK Zenit s 211 bodova (83+128+0). Kategorija S3A/2 rakete s padobranom: 1. Vladimir Horvat, MK Zenit sa 715 bodova, 2. Jozo Ivančić, ARAK Dubrava sa 428 bodova, 3. Bojan Aleksić, MK Zenit sa 417 bodova.

Ekipni plasman S3A/2 1. MK Zenit s 1475 bodova (715+343+417), 2. ZMAK Arhitas s 567 bodova (172+395), 3. ARAK Dubrava sa 428 bodova (428). U kategoriji S7 makete nastupila su četiri natjecatelja. Suci za makete bili su Zvonimir Plišić, Vladimir Horvat i Slobodan Aleksić. Postignuti su sljedeći rezultati pojedinačno: 1. mjesto Tomislav Cvitić, RD Zagreb, s maketom Nike Apache 14,167 GI u mjerilu 1 : 8,38 i s osvojenim bodovima na bodovanju 418, za let 72 boda, ukupno 490 bodova, 2. mjesto Tomislava Cvitić, AK Krila Istre, s maketom Meteor-1 E,42F u mjerilu 1 : 3 i s osvojenim bodovima 399, bodovima za let 72 boda, ukupno 471 bod, 3. mjesto Ratko Martinović, MK Zenit, s maketom SAKO 4-1 u mjerilu 1 : 1,453 i s osvojenim bodovima 394, bodovima za let 75 bodova, ukupno 469 bodova.

Glavni sudac Zvonimir Plišić sređuje rezultate natjecanja

Ekipni plasman identičan je pojedinačnom plasmanu zbog malog broja natjecatelja: 1. mjesto RD Zagreb, 2. mjesto AK Krila Istre, 3. mjesto MK Zenit. 22. državno prvenstvo raketnih modelara održano je u teškoj pandemijskoj situaciji kao i u skromnim financijskim uvjetima. Veseli činjenica da je usprkos takvoj situaciji bilo posjećeno uz sudjelovanje osam juniora. To daje nadu da će dogodine, nadamo se u boljim uvjetima, biti i više natjecatelja s boljim rezultatima. Vladimir Horvat

35


Pokusi za najmlađe U sljedeća tri pokusa opisana su osnovna znanja o tri prirodna fenomena. Materijal za njihovo izvođenje može se naći u svakom domaćinstvu ili malo bolje opremljenoj trgovini. Pokusi su namijenjeni djeci od 6 do 10 godina, a namjera im je proširiti dječja iskustva o svijetu koji ih okružuje. Važno je da stariji pomognu u pripremi i izvođenju pokusa, a naročito kod paljenja svije­ ća, što se nikako ne smije raditi bez njihovog sudjelovanja i nadzora.

Uzgon u slanoj vodi

Vjerojatno su naši mladi čitatelji primijetili da je lakše plivati u morskoj vodi. Brodovi koji zalaze u rijeke moraju utovariti manje tereta. Nadamo se da ste čuli za Mrtvo more u Izraelu u kojem se zbog visokog sadržaja soli može u vodi čitati novine, bez najmanje kretnje nogama ili rukama.

Za ovaj pokus potrebno je: • dvije veće čaše • dva krumpira približno iste veličine • sol • voda Postupak: • u obje čaše naliti vodu • u obje čaše staviti po jedan krumpir • u jednu čašu dodati sol Rezultat: Krumpir u čaši bez soli ostaje na dnu. Krumpir u slanoj vodi počinje lebdjeti, ovisno o količini dodane soli. Objašnjenje: Dodavanjem soli gustoća vode se povećava. Gustoća krumpira ostaje ista. Kada gustoća vode i krumpira postane jednaka, krumpir ispliva do površine. Probajte odgovoriti na sljedeće pitanje:

RADIONICE

Kako se dobiva sol iz morske vode? (solana Pag)

Svijeće ispod čaše

Svi ste vidjeli kao svijeća gori. Toplina plamena topi vosak ili parafin koji se zatim kroz fitilj podiže i izgara. Jeste li razmišljali što je još potrebno za izgaranje? Za ovaj pokus potrebna je pomoć odrasle osobe. Za ovaj pokus potrebno je: • 3 tanjura • 3 male svijeće (lučice) • jedna staklenka za med i jedna manja čaša • obojana voda (vodenom bojom)

Postupak: • staviti tanjure jedan pored drugog • u svaki tanjur staviti po jednu lučicu, a u jedan uliti malo obojane vode; zamoliti odraslu osobu da zapali lučice, • staviti staklenku za med iznad lučice u tanjur s vodom, a manju čašu iznad lučice u tanjur bez vode. Rezultat: Nakon kraćeg vremena svijeća ispod manje čaše će se ugasiti. Nešto poslije ugasit će se i svijeća ispod staklenke za med, uz istovremeno podizanje obojane tekućine ispod staklenke. Nepokrivena svijeća u tanjuru bez vode gori i dalje. Objašnjenje: Za plamen svijeće potrebni su parafin i kisik iz zraka. Kisik je sastavni dio zraka, stoga svijeća koja nije pokrivena može dugo gorjeti. Druga stvar je sa svijećama ispod staklenke i čaše. Ove svijeće gore dok imaju kisik. U tanjuru s vodom vidi se da je kisik stvarno potrošen jer je podtlak usisao vodu. Bojan Zvonarević

Profile for Zoran Kušan

Časopis ABC tehnike broj 639 za studeni 2020. godine  

Advertisement
Advertisement
Advertisement

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded