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:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Случайная новость из Архива Магнит без использования полезных ископаемых 17.06.2025 Технологии все больше зависят от редких и дорогих материалов, добыча которых сопряжена с экологическими и геополитическими рисками. В связи с этим поиск альтернативных решений становится одной из важнейших задач науки и промышленности. Недавно американские ученые во главе с исследователем китайского происхождения Цзянь-Пин Ванг разработали магнит, изготовленный исключительно из железа и азота, который не содержит традиционных редкоземельных элементов. Это открытие может кардинально изменить подход к производству магнитных материалов и значительно снизить зависимость от нестабильных международных поставок. В отличие от широко используемых сегодня магнитов, содержащих редкие полезные ископаемые, такие как самарий и диспрозий, новый магнит отличается более простой и экологичной составной частью. По словам ученых, магнит, созданный из железа и азота, обладает силой магнитного поля, которая превосходит многие известные материалы на рынке. Это делает его перспективной заменой для постоянных магнитов, применяемых в многочисленных электронных устройствах - от смартфонов и электромобилей до медицинских аппаратов, таких как томографы. Особое значение этому открытию придает текущая геополитическая ситуация. Китай на сегодня контролирует около 92% мировой переработки редких полезных ископаемых, что вызывает серьезные опасения в США и других странах, особенно после торговых конфликтов последних лет. Новый магнит, произведенный из доступных и широко распространенных компонентов, поможет уменьшить зависимость от зарубежных поставок и укрепить технологическую независимость американской промышленности. Цзянь-Пин Ванг не только руководит научной группой, создавшей эту инновацию, но и основал компанию Niron Magnetics, которая уже занимается выпуском магнитов нового поколения. Эти магниты предназначены для широкого спектра применений - от бытовой электроники до автомобилей и промышленных установок. Важным преимуществом является то, что материалы для их производства доступны внутри США, что позволяет обеспечить стабильные и экологичные цепочки поставок. Отдельно стоит отметить, что магниты Niron Magnetics сохраняют свои высокие эксплуатационные характеристики даже при значительных температурах, что критично для современных электромоторов и других устройств с повышенными техническими требованиями. Это качество делает их особенно привлекательными для внедрения в новые поколения техники, где надежность и долговечность играют решающую роль. Открытие и внедрение магнитов, не содержащих редкие и экологически проблемные материалы, представляет собой значительный шаг вперед в развитии промышленности и технологий. Эта инновация не только улучшит технические характеристики устройств, но и снизит влияние производства на окружающую среду, а также повысит экономическую и геополитическую устойчивость поставок. Магнит из железа и азота, созданный Цзянь-Пин Вангом и его командой, открывает новые перспективы для экологически чистых и устойчивых технологий будущего, способных удовлетворить растущие потребности современного общества без ущерба для природы и международных отношений.

Другие интересные новости:

▪ Электронные сигареты не помогут бросить курить

▪ Интернет ухудшает жизнь и докторов, и пациентов

▪ Использование воды для переработки аккумуляторов

▪ Зарядное устройство для любых переносных устройств

▪ Наночастицы остановят старость

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Палиндромы. Подборка статей

▪ статья И на солнце есть пятна. Крылатое выражение

▪ статья Где находится самый большой коралловый риф Земли? Подробный ответ

▪ статья Гигиеническая оценка условий и характера труда

▪ статья Домашний велотренажер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Неисчерпаемая коробка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026