6 pomysłów na to, jak wykorzystać smartfon do naukowych zabaw

Centrum Nauki Kopernik to miejsce, w którym można spędzać długie godziny, a od wielu stanowisk z eksperymentami trudno się oderwać. Już 27 sierpnia, akurat na koniec wakacji, trafia się wyjątkowa okazja, by odwiedzić Kopernika i znowu czegoś się dowiedzieć. Tego dnia do Centrum można wejść za darmo w ramach Dnia Odkrywców organizowanego przez firmę Samsung i Centrum Nauki Kopernik.

I właśnie Samsung zaproponował nam wymyślenie doświadczeń, dzięki którym moglibyśmy zrobić sobie namiastkę Centrum Nauki Kopernik w domu. Zorganizowaliśmy to tak, by fajnie wykorzystać możliwości, jakie dają współczesne smartfony. To w końcu zaawansowane komputery najeżone czujnikami i wyposażone w doskonałe aparaty fotograficzne i głupio byłoby używać ich tylko do dzwonienia i przeglądania Facebooka.

Komórka prawie jak mikroskop

Fajnie byłoby czasem sfotografować coś bardzo małego, czego nie złapie już zwykły tryb makro w smartfonie, np. oko ważki czy skrzydło trzmiela. Jest na to kilka sposobów. Najprościej jest zaopatrzyć się w tani makroobiektyw przypinany klipsem do obudowy telefonu. Najpopularniejsze są takie, które dają 10-krotne powiększenie fotografowanego przedmiotu, a sprzedawane są zazwyczaj w zestawie z obiektywami rybie oko i szerokokątnym. Ceny takiego kompletu na Allegro wahają się od kilku do kilkudziesięciu złotych.

Ile warte są takie soczewki? Warto zwrócić uwagę na to, by obudowa obiektywu była metalowa, a nie plastikowa. Zdjęcia poniżej zrobione zostały telefonem Samsung Galaxy S8 i makroobiektywem z zestawu za niecałe 30 zł i naszym zdaniem daje radę.

Można też zaopatrzyć się w prawdziwy obiektyw mikroskopowy, np. Nurugo Micro, który daje naprawdę satysfakcjonujące powiększenie rzędu 400x, dzięki któremu można zobaczyć np. składniki krwi. W tym przypadku trzeba już liczyć się ze sporym wydatkiem, bo cena to 70 dolarów.

Kolejną możliwością jest samodzielne przerobienie taniego wskaźnika laserowego na soczewkę mikroskopową, która może dać naprawdę spore powiększenie (w zależności od użytej soczewki). W tym przypadku potrzebna jest żyłka majsterkowicza, bo wskaźnik trzeba ostrożnie rozmontować – tutaj znajdziecie szczegółową instrukcję.

This slideshow requires JavaScript.

Przyspiesz upływ czasu

Niektóre zjawiska zachodzą tak wolno, że nawet najtwardszym może nie wystarczyć cierpliwości. Na pewno widzieliście w filmach przyrodniczych te niesamowite efekty – pędzące po niebie chmury czy kwiaty rozwijające się w ciągu kilkunastu sekund.

Podobne filmy możemy zrobić sami przy pomocy smartfona i odpowiedniego programu. My najchętniej używamy aplikacji Lapse It, która pozwala nie tylko na automatyczne zrobienie serii zdjęć, ale też potrafi z nich przygotować piękny film.

Jak to zrobić?

Potrzebujemy:

• smartfona (im lepszy ma aparat, tym ładniejsze uzyskamy efekty)
• aplikacji (my polecamy Lapse It, ale może być inna, którą znajdziemy na hasło time lapse)
• obiektu do fotografowania
• stabilnego podparcia dla telefonu
• ewentualnie ładowarki lub powerbanku – przydatne przy zdjęciach trwających dłużej niż pół godziny

Co warto filmować? My spróbowaliśmy przyciągania magicznej magnetycznej plasteliny przez niewielki magnes. Można sprawdzić, jak rozpuszcza się kostka lodu. Uchwycić sunące po niebie chmury. Sfilmować ruchliwe skrzyżowanie. Uwiecznić rozwijający się rano kwiat.

Przy tworzeniu filmu bardzo ważna jest stabilność całej konstrukcji – jeśli w trakcie robienia zdjęć przesuniemy telefon, fotografowany obiekt czy kopniemy w stół, popsujemy wrażenie płynności ruchu.

Najprostszą i zaskakująco wygodną podstawką jest rolka srebrnej taśmy klejącej. Oczywiście nie kleimy naszego telefonu, tylko wstawiamy go do środka rolki kierując aparat w górę czy w dół. W przypadku poziomego ustawienia całkiem dobrze sprawdzają się… zwykłe kubki.

Ważna rzecz – przełącz na czas zdjęć swój telefon w tryb samolotowy. Przychodzące połączenie czy wibracje sygnalizujące maila mogą wszystko popsuć.

Teraz ustawiamy tylko parametry aplikacji (w poniższym filmie zdjęcia robione były co 5 sekund) i uruchamiamy nagrywanie. No i czekamy. Wykonanie tego nagrania zajęło nam około 30 minut.

Tu jeszcze drugie nagranie – GIF waży 8 MB, więc dostępny jest pod tym linkiem

Uchwyć mgnienie oka

Skoro już się bawimy czasem, to spróbujmy zapanować nad zjawiskami, które trwają przez ułamki sekund i dzieją się zbyt szybko, by uchwyciło je ludzkie oko. Krople wody, trzepotanie skrzydeł ptaka, pękający balon z wodą – pomysłów mogą być setki.

Jak to zrobić?

Potrzebujemy

• telefonu z funkcją nagrywania slow motion – my korzystamy z Samsunga S8, który potrafi nagrywać z prędkością 240 lub 720 klatek na sekundę
• jasnego światła
• obiektu do filmowania

Tu najważniejszy jest pomysł na to, co chcemy uchwycić. Polecamy eksperymenty z wodą, bo to zawsze dobrze wychodzi. Ale uwaga na zalanie telefonu! Co jeszcze? Skaczący ludzie. Otrząsający się pies. Rozpadająca się wieża z klocków. Pękający balon z wodą. Zapalana zapałka.

Bardzo ważne jest oświetlenie – jeśli aparat ma faktycznie uchwycić kilkaset klatek w ciągu sekundy, to będzie miał bardzo mało czasu na naświetlenie każdej z nich. Dlatego takie zdjęcia najlepiej robić w świetle słonecznym. Zwykłe domowe żarówki zdecydowanie tu nie wystarczą.

A gdyby tak polecieć w kosmos?

“Gdyby każdy został tym, kim chciał stać się w dzieciństwie, Księżyc byłby pełen bezrobotnych dorosłych” – jest sporo prawdy w tym znalezionym gdzieś w sieci stwierdzeniu. Ja, od kiedy zobaczyłem film “Grawitacja”, marzę niekoniecznie o locie na Księżyc, ale o ujrzeniu Ziemi z orbity. I powiem Wam szczerze, że całkiem dobrą namiastkę takich wrażeń daje “The Missed Spaceflight” – film 360 stopni przeznaczony do oglądania w goglach VR. To relacja z pamiętnego lotu statku Sojuz-30, w którym w 1978 roku wziął udział jedyny jak na razie Polak-kosmonauta, Mirosław Hermaszewski. Oglądamy świat jego oczami, siedząc w jego fotelu. Nad nami kołysze się pluszowy miś, za oknem znika Ziemia i pojawia się rozgwieżdżone niebo. W finale oglądamy spektakularny… a zresztą, sami zobaczycie.

Fot. Samsung

Czego potrzeba, by wirtualnie odlecieć w kosmos?

Konieczny jest smartfon ze średniej lub wyższej półki, z ekranem o dobrej rozdzielczości, najlepiej full HD lub więcej. Do tego przydadzą się gogle VR. Jeśli skorzystamy ze sprzętu Samsunga – smartfonu i gogli Gear VR – to po ich połączeniu można zainstalować aplikację dającą łatwy dostęp do materiałów VR Samsunga, w tym filmu “The Missed Spaceflight”. Można również użyć gogli VR innej firmy, takich jak Google Cardboard, a film uruchomić na YouTube, klikając koniecznie w ikonkę gogli, dzięki czemu włączy się obraz 3D. Film w najprostszej wersji 360 można też obejrzeć bez gogli.

Więcej informacji

Nasz syn w kontakcie z wirtualną rzeczywistością

Zamień smartfon w wykrywacz metalu

Czy wiecie, że w każdym nowoczesnym smartfonie kryje się urządzenie, które można wykorzystać jako wykrywacz metalu? To magnetometr służący do pomiarów wartości, zmian i kierunku pola magnetycznego. Na co dzień jest on wykorzystywany głównie do obsługi kompasu i lokalizacji na mapie. Ma jedną wadę: jego pracę łatwo zaburzają przedmioty zrobione z ferromagnetyków, m.in. stali i niklu. I właśnie tę cechę można sprytnie wykorzystać do przekształcenia smartfonu w wykrywacz metalu dający całej rodzinie rozrywkę na plaży.

Jak to zrobić?

Potrzebujemy:

• połaci suchego piasku, pod którym ukryjemy “skarb”
• smartfonu z magnetometrem
• aplikacji typu “metal detector” (można pobrać za darmo ze sklepów Google Play i App Store)
• kijka do selfie
• czegoś metalowego do poszukiwania w piasku (oby nie kluczy do domu)
• sznurka i 4 patyków

Smartfon mocujemy do kijka do selfie i uruchamiamy na nim aplikację do wykrywania metalu. Obszar poszukiwań najlepiej zawęzić do niedużego kwadratu, grodząc go sznurkiem i patykami. Metalowe przedmioty ukrywamy niezbyt głęboko pod piaskiem i – do dzieła!

Tu znajdziecie bardziej szczegółowy opis zabawy

Ten szczególny ton

Granie na kieliszkach to cudowna zabawa – czysty ton, jaki można z nich wydobyć po odrobinie treningu brzmi fantastycznie. Ale my tu się w końcu zajmujemy nauką, a nie tylko zachwytami. Spróbujemy więc zrobić coś więcej z tym dźwiękiem.

Na początek spróbujmy go zmierzyć i zobaczyć. Aplikacja Frequency Counter pozwala na mierzenie częstotliwości fali dźwiękowej i przedstawienie jej na wykresie. Warto najpierw zobaczyć odczyt dla dźwięków takich jak mowa – wykres będzie nieregularny, częstotliwość będzie bardzo zmienna.

Teraz czas na kieliszki. Najlepiej przeprowadźmy to doświadczenie w cichym miejscu, by wyeliminować zakłócenia. Częstotliwość będzie zależała od rozmiaru kieliszka, ilości wlanej do niego wody, grubości szkła. My uzyskiwaliśmy około 975 Hz i bardzo ładny, regularny wykres zbliżony do sinusoidy.

Ale to nie koniec zabawy. Użyjemy drugiej aplikacji, Frequecy Sound Generator, do odtworzenia tego tonu. Ustawiamy pokrętłami na ekranie telefonu pożądaną wysokość dźwięku i naciskamy przycisk “Play”. Teraz znowu gramy palcem na kieliszku próbując utrzymać równy dźwięk. Jednocześnie regulujemy na ekranie telefonu odtwarzaną częstotliwość. Jeśli uda nam się zgrać oba dźwięki, usłyszymy świetny przykład interferencji czyli wzajemnego wzmacniania i wygaszania fal dźwiękowych – ton będzie stawał się raz słabszy, raz głośniejszy zupełnie jakby falował.

Gdy nałożą się na siebie dwa szczyty lub dwie doliny fal, następuje wzmocnienie. Gdy nałoży się dolina ze szczytem, fala jest wygaszana. Popróbujcie, posłuchajcie – warto.

Jak to zrobić?

Potrzebujemy

• kieliszka z cienkiego szkła (nie kryształowego)
• nieco wody
• smartfon
• aplikacji Frequency Counter (lub podobnej)
• aplikacji Frequecy Sound Generator (lub podobnej)

Doświadczenie najlepiej prowadzić w cichym miejscu. Uzyskanie ciągłego, czystego dźwięku może wymagać nieco ćwiczeń – najlepiej umoczyć palec w wodzie i w równym tempie przesuwać nim w kółko po krawędzi kieliszka zmieniając nacisk. Gdy raz nam się uda, będziemy wiedzieli jak to robić.

Tekst jest elementem współpracy z firmą Samsung. Partner nie miał wpływu na wyrażane przez nas opinie