7 Cudów Techniki
Wykonał:
Adam Loska
MiBM, gr.2, sem.6
Mikroprocesor
Mikroprocesor - układ cyfrowy wykonany jako pojedynczy układ scalony o wielkim stopniu integracji zdolny do wykonywania operacji cyfrowych według dostarczonego ciągu instrukcji.
Mikroprocesor umożliwił rozwój mikrokomputerów w połowie lat 70. dwudziestego wieku. Przed tym okresem, elektroniczne CPU były konstruowane z zajmujących wiele miejsca indywidualnych urządzeń przełączających, z których każde było odpowiednikiem zaledwie kilku tranzystorów.
Budowa typowego mikroprocesora
W prawie każdym mikroprocesorze możemy wyróżnić następujące bloki
ALU - jednostka arytmetyczno-logiczna (Arithmetic Logic Unit), wykonuje ona operacje logiczne na dostarczonych jej danych
CU - układ sterowania (Control Unit), zwany też dekoderem rozkazów. Odpowiedzialny jest on za dekodowanie dostarczonych mikroprocesorowi instrukcji i odpowiednie sterowanie pozostałymi jego blokami
Rejestry - umieszczone wewnątrz mikroprocesora komórki pamięci o niewielkich rozmiarach służące do przechowywania tymczasowych wyników obliczeń oraz adresów lokacji w pamięci operacyjnej
Samolot
Samolot - statek powietrzny cięższy od powietrza (aerodyna), utrzymujący się w powietrzu dzięki wytwarzanej sile nośnej za pomocą nieruchomych, w danych warunkach względem statku, skrzydeł. Ciąg potrzebny do utrzymania prędkości wytwarzany jest przez jeden lub więcej silników; zasadniczo wyróżnia się dwa rodzaje napędu:
- śmigłowy, w którym moment obrotowy silnika zamieniany jest na ciąg za pomocą śmigła; do takiego napędu stosuje się silniki tłokowe lub turbinowe
- odrzutowy, w którym ciąg wytwarzany jest bezpośrednio w silniku; zwykle stosuje się silniki turboodrzutowe
Pierwszym samolotem, który wykonał samodzielny lot, był Wright Flyer zbudowany przez braci Wright. Ten pierwszy lot miał miejsce 17 grudnia 1903 roku, trwał 12 sekund, a samolot przebył 36,5 m. Tego samego dnia bracia dokonali kolejnych trzech przelotów, w trakcie których samolot przeleciał 270 m, a najdłuższy lot trwał 59 sekund.
Charakterystyczne cechy rozwiązań konstrukcyjnych samolotów:
ilości płatów: jednopłatowce, dwupłatowce, trójpłatowce
umocowania na kadłubie głównego płatu: dolno-, centro-, górnopłaty
ilości zamontowanych silników: jedno-, dwu-, trój-, cztero-, wielosilnikowe
ilości kadłubów: jedno-, dwukadłubowe
umocowania płatu: wolnonośne, zastrzałowe
rodzaju podwozia: z podwoziem stałym lub chowanym
przeznaczenie: towarowe, pasażerskie, cywilne, osobiste, bombowe, myśliwskie
sposób prowadzenia: załogowe, bezzałogowe
Kosmiczny Teleskop Hubble'a
Kosmiczny Teleskop Hubble'a (ang. Hubble Space Telescope - HST) - teleskop poruszający się po orbicie okołoziemskiej, nazwany na cześć astronoma Edwina Hubble'a.
Umiejscowienie poza ziemską atmosferą daje mu znaczącą przewagę nad teleskopami naziemnymi - zdjęcia nie są rozmazane oraz podatne na skutki zanieczyszczenia świetlnego. Hubble jest w stanie prowadzić obserwacje światła ultrafioletowego, pochłanianego przez ozonosferę.
Od momentu wystrzelenia w 1990 roku, teleskop stał się jednym z najważniejszych przyrządów w historii astronomii. Był odpowiedzialny za wiele przełomowych obserwacji oraz pomógł astronomom w lepszym zrozumieniu wielu fundamentalnych problemów astrofizyki. Ultragłębokie Pole Hubble'a jest najdalej sięgającym astronomicznie zdjęciem jakie kiedykolwiek wykonano w świetle widzialnym.
Emisyjna Mgławica Orzeł. Jedno z najsłynniejszych zdjęć teleskopu Hubble'a
Telefon
Telefon (z gr. tele - daleko oraz phone - głos) - urządzenie stanowiące zakończenie łącza telefonicznego; gł. części a.t.: mikrotelefon, w którym zachodzi przetwarzanie dźwięków mowy na sygnał elektr. (w mikrofonie) lub operacja odwrotna (w słuchawce), tarcza numerowa lub klawiatura, wytwarzające impulsy wybiórcze, oraz przetwornik sygnału elektr. na sygnał (opt. lub akustyczny) przywołujący abonenta.
Budowa aparatu telefonicznego
Głównymi częściami aparatu telefonicznego są:
- mikrofon przetwarzający dźwięki na sygnały elektryczne
- słuchawka (lub głośnik) przetwarzająca sygnały elektryczne na dźwięki
- tarcza numerowa lub klawiatura wytwarzająca sygnały wybiercze,
- przetwornik akustyczny lub optyczny przywołujący abonenta (dzwonek).
Telefonu nie wynalazł Alexander Graham Bell, któremu przez dziesiątki lat przypisywano to osiągnięcie, lecz Antonio Meucci. Kiedy jego żona zachorowała Meucci skonstruował telefon dzięki któremu kobieta mogła z domu porozumiewać się z warsztatem. Później Włoch zmodernizował wynalazek tak, by można było się nim porozumiewać na znaczną odległość. Nie było go jednak stać na opłacenie patentu. Podobnych prób dokonywał Niemiec Philipp Reis (ur. 7 stycznia 1834)
Telewizor
Telewizor, odbiornik telewizyjny (skrót TV) - urządzenie przeznaczone do zdalnego odbioru ruchomego obrazu. Ruchomy obraz nadawany przez telewizję składa się z wyświetlanych jeden po drugim nieruchomych obrazów, z częstotliwością 25 lub 30 obrazów na sekundę. Pojedynczy obraz (nazywany też "klatką") podzielony jest z kolei na kilkaset linii. Typowe wartości to 625 lub 525 linii.
Transmisja obrazu
Obraz jest transmitowany w postaci analogowej linia po linii - element analizujący przesuwa się po obrazie wzdłuż linii, a wartość sygnału w danej chwili odpowiada jasności tego punktu w tej samej chwili. W typowych warunkach pasmo sygnału telewizyjnego wynosi 6.5 lub 5.5 MHz, co daje około 800 rozróżnialnych punktów w linii. W celu uniknięcia silnego migotania obraz dzieli się na dwa półobrazy (pierwszy ma tylko linie parzyste a drugi tylko nieparzyste), nadawane jeden za drugim.
W skład pełnego sygnału telewizyjnego oprócz informacji o jasności (luminancji) wchodzi też informacja o kolorze (chrominancja), sygnały synchronizujące (wyznaczające początek nowej linii i nowego obrazu) oraz dźwięk.
Elementy składowe telewizora
układ wejściowy (układ programująco-przełączający (procesor syntezy napięciowej), głowica zintegrowana VHF/UHF
mieszacz, wzmacniacz pośredniej częstotliwości, układ wizji, dekoder koloru, wzmacniacz wizji, kineskop, układ fonii (wzmacniacz pośredniej częstotliwości, detektor, wzmacniacz małej częstotliwości, głośnik), układ odchylania (selektor, separator)
Dysk twardy
Dysk twardy - jeden z typów urządzeń pamięci masowej, wykorzystujących nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa "dysk twardy" (hard disk drive) powstała w celu odróżnienia tego typu urządzeń od tzw. "dysków miękkich", czyli dyskietek (floppy disk), w których nośnik magnetyczny naniesiono na elastyczne podłoże, a nie jak w dysku twardym na sztywne.
Pierwowzorem twardego dysku jest pamięć bębnowa. Pierwsze dyski twarde takie, jak dzisiaj znamy, wyprodukowała w 1980 r. firma Seagate. Dysk przeznaczony do mikrokomputerów miał pojemność 5 MB, 5 razy więcej niż standardowa dyskietka.
Schemat budowy dysku twardego
Dysk stały składa się z zamkniętego w obudowie, wirującego talerza (dysku) lub zespołu talerzy, wykonanych najczęściej ze stopów aluminium, o wypolerowanej powierzchni pokrytej nośnikiem magnetycznym (grubości kilku mikrometrów) oraz z głowic elektromagnetycznych umożliwiających zapis i odczyt danych. Na każdą powierzchnię talerza dysku przypada po jednej głowicy odczytu i zapisu. Głowice są umieszczone na elastycznych ramionach i w stanie spoczynku stykają się z talerzem blisko osi, w czasie pracy unoszą się, a ich odległość nad talerzem jest stabilizowana dzięki sile aerodynamicznej (głowica jest odpychana od talerza podobnie jak skrzydło samolotu unosi maszynę) powstałej w wyniku szybkich obrotów talerza.
Informacja jest zapisywana na dysk przez przesyłanie strumienia elektromagnetycznego przez antenę albo głowicę zapisującą, która jest bardzo blisko magnetycznie polaryzowalnego materiału, zmieniającego swoją polaryzację (kierunek namagnesowania) wraz ze strumieniem magnetycznym. Informacja może być z powrotem odczytana w odwrotny sposób, gdyż zmienne pole magnetyczne powoduje indukowanie napięcia elektrycznego w cewce głowicy lub zmianę oporu w głowicy magnetyczno oporowej.
Obudowa chroni części napędu od pyłu, pary wodnej, i innych źródeł zanieczyszczenia. Jakiekolwiek zanieczyszczenie głowic lub talerzy może doprowadzić do uszkodzenia głowicy (head crash), awarii dysku, w której głowica uszkadza talerz, ścierając cienką warstwę magnetyczną. Awarie głowicy mogą również być spowodowane przez błąd elektroniczny, zużycie i zniszczenie, błędy produkcyjne dysku.
Silnik turboodrzutowy
Silnik turboodrzutowy - rodzaj silnika, który napędza pojazd poprzez wykorzystanie zjawiska odrzutu gazów (silnika odrzutowego). W przeciwieństwie do silnika rakietowego wykorzystuje otaczające powietrze jako masę wyrzutową a tlen zawarty w tym powietrzu jako utleniacz znajdującego się w zbiornikach pojazdu paliwa. Silnik ten montowany jest zazwyczaj w samolotach. Popularnie nazywany jest po prostu silnikiem odrzutowym.
Pierwszy silnik turboodrzutowy zbudowany został w latach 30. XX wieku przez angielskiego konstruktora Franka Whittle'a.
Budowa silnika
Części zasadnicze: wlot powietrza, sprężarka, komora spalania (z wtryskiwaczami paliwa), turbina, dysza wylotowa, wał. Części pomocnicze, współpracujące: układ paliwowy (z pompami), układ olejowy (z pompami i czasem chłodnicą oleju), czujniki, układy sterujące i monitorujące.
Zasada działania
Powietrze zasysane jest przez sprężarkę (osiową lub promieniową, jedno- lub wielostopniową) i sprężane przez nią. Następnie trafia do komory spalania (lub kilku komór rozmieszczonych obwodowo wokół osi silnika), tam wtryskiwacze podają paliwo (np. naftę lotniczą), które zapala się od rozgrzanych spalin (w momencie rozruchu paliwo zapalane jest świecą zapłonową). Spalanie paliwa zwiększa temperaturę gazów w komorze spalania. Gorące gazy spalinowe napędzają turbinę, która jest sprzęgnięta wałem z wymienioną wcześniej sprężarką. Turbina napędza sprężarkę, co powoduje podtrzymanie pracy silnika.
Ciąg silnika wynika z różnicy pędu gazów wpadających przez wlot i opuszczających silnik przez dyszę wylotową ze zwiększoną prędkością - a bezpośrednio jest rezultatem działania ciśnień na różne elementy silnika - od sprężarki poprzez komorę spalania, turbinę lub turbiny po dyszę wylotową.
Taipei 101
Taipei 101 - 101-piętrowy wieżowiec znajdujący się w Tajpej na Tajwanie). Zaprojektowany przez C.Y.Lee & Partners, wzniesiony w 2003 r. przez KTRT Joint Venture.
Wieżowiec został wyróżniony przez Emporis tytułem najlepszego wieżowca wzniesionego w 2004
Taipei 101 ma 101 pięter nadziemnych (co jest elementem nazwy), 5 poziomów podziemnych oraz 509 m (1671 stóp) wysokości. Niektóre źródła, o tym właściciele budynku, podają wysokość 508 m (1667 stóp). Istnieją podejrzenia, że Taipei 101 jest tak wielki i ciężki (waży 700.000 ton), że jego budowa naruszyła stary ryft tektoniczny, co może wywołać w przyszłości wzmożoną aktywność sejsmiczną w regionie.
Pod wieloma względami jest to najbardziej zaawansowany technicznie wieżowiec swoich czasów - w budynku znajdują się łącza światłowodowe oraz Internet satelitarny o prędkości transmisji dochodzącej do 1 gigabita na sekundę. Firma Toshiba zaopatrzyła Taipei 101 w dwie najszybsze na świecie dwupokładowe windy, które poruszają się z maksymalną prędkością 16,83 m/s (60,4 km/h) i mogą osiągnąć poziom obserwacyjny na 89 piętrze w czasie poniżej 39 sekund.
Łączna powierzchnia wszystkich pomieszczeń w budynku wynosi 450 000 m2, z czego:
214 000 m2 - powierzchnie biurowe
77 500 m2 - do wynajęcia
73 000 m2 - parkingi
9
Wyszukiwarka