miércoles, 16 de enero de 2013

Colisiones II

Como dije en la entrada anterior voy a explicar el proceso que he seguido para esta serie de colisiones. Pero primero ahí van tres foticos más.





Para la formación de las gotas puedes emplear un frasco de Mariotte pero lo más práctico es adquirir también el kit de la electroválvula y que sea Photoduino quien la controle. Yo lo tengo configurado para que sean 20 mseg el tiempo de formación de la gota. La electroválvula la situé unos 90 cm más alta que mesa.

La cámara siempre en Bulb de modo que sea el tiempo que configures para disparar el flash el que decida el instante a capturar.

Primero pruebo midiendo con series de una sola gota y trato de ver qué tiempos de retardo del flash he de poner para cada escena diferente.

Antes de nada debes decidir si optar por emplear la barrera de infrarojos para detectar el paso de la gota que sale de la válvula de solenoide y que ese sea el instante 0 de todo el proceso; o también se puede optar por no emplear sensor alguno de forma y manera que el instante 0 sea cuando se cierra la electroválvula. Yo me quise complicar la vida y opté por la barrera de infrarojos y la coloqué a unos 5 cm de la salida de la electroválvula.

A priori sé que una gota que cae por gravedad tardará unos 404 mseg en recorrer unos 80 cm. Así que pruebo a poner el retardo del flash en 400 con la esperanza de capturar la gota antes de que se estrelle en la mesa. Fracaso total. Por ensayo y error compruebo que con 350 mseg la gota se encuentra a unos 3 cm del recipiente. Entonces me doy cuenta que no es la física la que falla sino que el motivo de aminorar el intervalo está en que la señal de corte de la barrera es analógica y que Arduino tarda un tiempo en convertirla en digital y cuando quiera lanzar la orden de instante 0 la gota ya ha recorrido casi 15 cm.

Bueno, a lo que vamos. Los tiempos de las distintas figuras que aparecen cuando la gota colisiona con el agua del recipiente son:
350 mseg la gota está a 4 cm antes de caer en el recipiente.
360 mseg se forma la corona
400 mseg la corona se funde completamente y deja un cráter
440 mseg surge la columna de agua desde el centro del cráter
460 mseg comienza a derrumbarse la columna
500 mseg sólo quedan las ondas.

Todo ello son tiempos lanzando la gota desde unos 80 cm a un recipiente con unos 5 cm de agua. Hago esta aclaración porque la corona se formará siempre pero si no hay profundidad de agua en el recipiente no se formará la columna central.

Ya que conozco los tiempos continúo intentando la colisión de dos gotas. Para eso lanzo series de 2 gotas espaciadas en la salida 110 mseg. ¿Por qué le digo a Photoduino que retarde la segunda gota en 110 msg? Pues porque 110 es la diferencia entre 350 y 460; así que estoy buscando el instante en que la columna formada por la primera gota comienza a derrumbarse pensado que la segunda gota estará bajando y aproximadamente a 4 cm de la superficie y ese es el mismo lugar para las dos gotas. Colisión. El instante elegido está a 350 mseg desde que la segunda gota pasa por la barrera de infrarojos.

Y eso es todo. Sólo añadir que en muchas ocasiones los mismos tiempos daban situaciones muy diferentes. En todo el proceso disparé más de 500 veces y que no tiré la toalla por verguenza. Puedo que los errores tenga que ver la barrera de infrarojos (no lo sé). Otro día probaré sin el empleo de sensor alguno. Pienso que esa opción será más precisa.

N.B.- Los mejores resultados, para mi gusto la foto de la copa, fueron con 112 de intervalo y 355 de flash.