Бесплатная техническая библиотека

СОВМЕСТИТЬ НЕСОВМЕСТИМОЕ

Книги и статьи / И тут появился изобретатель

 Комментарии к статье

Если верить Мюнхгаузену, пойманная им лисица ухитрилась выскочить из собственной шкуры. Оставим эту охотничью историю на совести барона. Зато с изобретательскими задачами нечто подобное происходит! Вот началась охота за ответом, поймано техническое противоречие, и, казалось бы, ответ уже в руках... Но тут ответ неожиданно ускользает.

Даже прочно вцепившись в техническое противоречие, нельзя быть уверенным, что ответ пойман. Одно и то же техническое противоречие в принципе может быть преодолено множеством разных приемов.

Технические противоречия вызваны теми или иными физическими причинами: в глубине технического противоречия спрятано противоречие физическое. Выглядит оно так: "Данная часть технической системы должна обладать свойством А, чтобы выполнить одно действие, и должна обладать противоположным свойством анти-А, чтобы выполнить другое действие". Обратите внимание: техническое противоречие относится ко всей системе или к нескольким ее частям, а физическое - только к одной части. Это существенно облегчает путь к ответу.

Возьмем, например, задачу 5 - об удалении песка из деталей. Физическое противоречие в этой задаче такое: "Песчинки должны быть твердыми, чтобы очищать детали, и песчинки должны быть нетвердыми (жидкими или газообразными), чтобы их легко было удалять из очищенной детали". Как только такое противоречие сформулировано, ответ становится очевидным: нужен прием "изменить агрегатное состояние", именно этот прием, и никакой другой! Пусть "песчинки" будут из сухого льда: твердые при очистке деталей, эти "песчинки" потом сами превратятся в газ.

В задаче 6 (об отверстиях в резиновой трубке) физическое противоречие почти такое же: "Трубка должна быть твердой, чтобы легко было сверлить в ней отверстия, и трубка должна быть нетвердой, чтобы сохранять эластичность". Прием тот же: заморозим трубку (или, заполнив ее водой, заморозим воду), а после того как отверстия сделаны, нагреем.

Существуют специальные правила, позволяющие при анализе задачи шаг за шагом перейти от технического противоречия к физическому. Но нередко физическое противоречие можно сформулировать сразу, непосредственно из условий задачи.

Задача 12. КАПЛИ НА ЭКРАНЕ

В лаборатории исследовали процесс электросварки. Ученых интересовало, как плавится металлический стержень, внесенный в дугу, и как при этом меняется сама дуга. Включили дугу, сняли кинофильм, посмотрели его. И тут оказалось, что на экране видна только дуга. Она ярче капель металла, поэтому их не видно. Решили повторить опыт. Включили вторую дугу, более яркую, направили ее свет на капли металла и снова сняли фильм. Теперь видны были только капли металла (их высвечивала яркая вторая дуга), а первой дуги, менее яркой, на экране не было. Исследователи задумались: что же делать?..

Так какое же здесь физическое противоречие? И как его преодолеть?

Внимательно прочитав условия, можно легко сформулировать физическое противоречие. Вторая дуга должна быть, иначе не видны капли металла, и второй дуги не должно быть, иначе мы не увидим первую дугу.

Техническое противоречие обычно формулируется мягко, например так: чтобы увеличить скорость грузовика, надо уменьшить вес перевозимого груза. Скорость конфликтует с грузоподъемностью, но не исключено, что возможен какой-то компромисс. В физическом противоречии конфликт предельно обострен. Однако в мире изобретательства свои законы: чем острее сформулирован конфликт, тем легче его преодолеть... Дуга, освещающая капли металла, не может одновременно быть и не быть. Значит, она должна то быть, то не быть - вспыхивать и гаснуть. Тогда на одних кадрах фильма будут только капли металла, а на других - только дуга. При демонстрации фильма оба "сюжета" соединяются: мы увидим и дугу, и капли.

Противоречивые требования разделены здесь во времени. Можно разделить их и в пространстве. Вспомним решение задачи о трубе: стальной лист разрезан частично, то есть в одних местах разрез есть, а в других нет. Существует и более хитрый путь совмещения несовместимого: придадим объекту одно свойство, а его частям - другое, противоположное. На первый взгляд это кажется невероятным - как из черных кубиков построить белую пирамиду?! Но вот велосипедная цепь: каждое ее звено жесткое, негнущееся, а в целом цепь гибкая... Словом, физические противоречия, требуя совместить несовместимое, не заводят в тупик, а облегчают путь к решению задачи.

К примеру, задачу 10 - "смягчение" воды - решить трудно. Неясно даже, за что уцепиться. Сформулируем физическое противоречие. Бассейн должен быть заполнен водой и должен быть заполнен чем-то более мягким, чтобы спортсмен не получил травмы при неудачном прыжке. Что мягче воды? Газ, воздух. Вывод: надо заполнить бассейн... воздухом.

Может показаться, что мы зашли в тупик. Вода держит пловца, но она "жесткая" при ударе. Газ "мягкий", но и в заполненный газом (то есть пустой) бассейн прыгать нельзя. Выявив противоречие, мы обострили задачу, но, как ни странно, вдали вспыхнула искорка ответа. Хорошо, пусть одновременно будет и то, и другое! Пусть спортсмен прыгает в "смесь" воды и воздуха, в "газированную" воду. Именно так решили задачу советские изобретатели, получившие авторское свидетельство № 1127604, по которому воду под вышкой - перед прыжком - "газируют", пропуская воздушные пузырьки. Противоречие устранено: "газированная" вода остается водой, но удар о нее почти неощутим.

Обратите внимание, какой зигзаг пришлось сделать на пути к решению.

В условиях задачи дана "вода" - и ответа но видно. Мы перешли к "антиводе", то есть к газу, воздуху. Задача вроде бы стала еще труднее. Следующий мысленный ход: надо объединить "воду" и "ант и воду". Только здесь начала вырисовываться идея решения.

Задача 13. ТОНКИЕ И ТОЛСТЫЕ

Завод получил заказ на изготовление большой партии овальных стеклянных пластин толщиной 1 миллиметр. Нарезали прямоугольные заготовки, оставалось сгладить их края так, чтобы получились овалы. Но при обработке на шлифовальном станке тонкие пластины часто ломались.

- Физическое противоречие! - воскликнул он. - Заготовки должны быть толстые и тонкие. Это противоречие можно разделить во времени: заготовки на время обработки станут толще...

Задача 14. КАК ВЫЙТИ ИЗ ТУПИКА?

На заводе приступили к выпуску нового механизма - и сразу же возникли непредвиденные трудности. Одна деталь механизма изготовлялась из стальной пластины. Через заготовку пропускали ток, нагревавший металл до 1200 градусов. Раскаленную пластину прессовали, придавая ей нужную форму. И вот выяснилось, что при температуре выше 800 градусов поверхность заготовки быстро портится: на металл вредно действует воздух. Начальник цеха срочно созвал совещание.

Как вы думаете: что предложил изобретатель?

Задача 15. УПРЯМАЯ ПРУЖИНА

Представьте себе, что нужно сжать спиральную пружину (длина ее - 10 сантиметров, диаметр - 2 сантиметра), положить плашмя между страницами книги и закрыть книгу так, чтобы пружина не разжалась.

Как бы вы решили эту задачу?

Дальше >>

Смотрите другие статьи раздела И тут появился изобретатель.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Водородные поезда Coradia iLint 16.11.2022 Транспортное объединение Рейн-Майн (RMV) представило во Франкфурте на Майне первый поезд на водородном топливе Coradia iLint компании Alstom, который с декабря 2022 года начнет перевозить пассажиров неэлектрифицированными линиями в регионе горного массива Таунус, расположенном неподалеку от этого города. После презентации поезд совершил пробную поездку в индустриальный парк Hochst, где находится пункт заправки водородом, построенный оператором парка - компанией Infraserv Hochst. RMV будет иметь самый большой в мире парк пассажирского подвижного состава с питанием от топливных элементов на водороде. Контракт стоимостью 500 млн евро на поставку 27 поездов Coradia iLint был подписан с компанией Alstom в мае 2019 года. Первые поезда с декабря 2022 года начнут перевозку на маршруте RB15 Франкфурт-на-Майне - Брандоберндорф, остальные поступят в распоряжение RMV до весны 2023 года и будут постепенно вводиться в эксплуатацию на трех других маршрутах, включающих неэлектрифицированные линии. Оператором всех этих маршрутов станет компания Regionalverkehre Start Deutschland - дочернее предприятие железных дорог Германии (DB), которая сменит бывшего оператора - Hessische Landesbahn (HLB). При этом на переходном этапе до конца апреля 2023 HLB продолжит эксплуатировать маршруты RB11 и RB16, чтобы обеспечить бесперебойные перевозки пассажиров дизель-поездами до ввода в эксплуатацию всех новых поездов водородным топливом. По условиям контракта Alstom возьмет на себя техническое обслуживание поездов и будет отвечать за их готовность и эксплуатацию в течение 25 лет. По заказу Alstom работы, связанные с обслуживанием и ремонтом поездов, будут осуществляться сотрудниками компании DB Regio в депо DB в Грисхайме.

Другие интересные новости:

▪ Выдры быстро учатся друг у друга

▪ Трансимпедансные операционные усилители до 2,1 ГГц

▪ SSD-накопители ADATA SR1010

▪ Основная проблема колонизации Марса

▪ Фотосинтетический двигатель для искусственных клеток

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Шпионские штучки. Подборка статей

▪ статья Ральф Уолдо Эмерсон. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое баллада? Подробный ответ

▪ статья Библиотекарь. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья КСВ-метр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Модернизация трансивера UW3DI. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026