Разработка интерактивного макета, демонстрирующего стробоскопический эффект для создания иллюзии "левитации" водяных капель

1. МБОУ Степновская СОШ Создание декорации "Левитация капель" на Arduino

МБОУ Степновская СОШ
Создание декорации
"Левитация капель" на Arduino
Автор: Тушинский Богдан
Руководитель: Косач
Данила Алексеевич
2025

2. Тема

• Разработка интерактивного физического
макета, демонстрирующего
стробоскопический эффект для создания
иллюзии "левитации" водяных капель,
управляемого микроконтроллером.

3. Проблема

• Как можно использовать базовые
принципы физики (стробоскопический
эффект и инерцию зрения) и доступные
микроконтроллеры (Arduino) для создания
наглядного и эффектного оптического
явления, которое может служить как
образовательным инструментом, так и
элементом декора?

4. Актуальность

• 1. Образовательная ценность: Проект наглядно
демонстрирует сложные физические явления
(стробоскопия, частота, инерция зрения) в
доступной и увлекательной форме.
2. Интеграция STEM: Объединяет знания из
физики, программирования (Arduino) и
электроники.
3. Декоративный потенциал: Создание
уникального, привлекающего внимание
элемента интерьера или выставочного стенда.

5. Цель

• Создать полностью функционирующий
макет декорации "Левитация капель",
способный стабильно демонстрировать
иллюзию остановки, замедления или
обратного движения падающих водяных
капель, с точным управлением частотой с
помощью Arduino.

6. Задачи проекта

• 1. Теоретическая подготовка: Изучить принцип
стробоскопического эффекта и рассчитать необходимые
частоты для создания иллюзии.
2. Подбор компонентов: Выбрать подходящий
микроконтроллер (Arduino), мощный светодиодный
источник света и систему подачи воды (насос/клапан).
3. Сборка конструкции: Создать корпус и систему подачи
воды, обеспечивающую стабильное падение капель.
4. Программирование: Разработать код для Arduino,
который синхронизирует частоту вспышек светодиодов с
частотой падения капель.
5. Тестирование и калибровка: Настроить точное
совпадение частот для достижения максимального
визуального эффекта.

7. Новизна проекта

• Полученные новые знания и умения:
1. Программирование таймеров и прерываний:
Умение работать с точным временным контролем
(микросекунды) в Arduino для синхронизации.
2. Работа с мощной нагрузкой: Опыт подключения и
управления мощными светодиодами и
соленоидными клапанами через транзисторные
ключи.
3. Прикладная физика: Глубокое понимание
взаимосвязи частоты, длины волны и восприятия.
.

8. Вывод проекта

• Выводы: Поставленная цель достигнута:
создан действующий макет, успешно
демонстрирующий стробоскопический
эффект. Проект показал, как сложные
физические явления могут быть
реализованы с помощью доступных средств
и микроконтроллеров.