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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Акулы-вегетарианцы 10.01.2018 Ученые выяснили, что акулы-лопаты (дальние родственники рыб-молотов) могут употреблять в пищу водоросли и даже неплохо набирать вес на "зеленой" диете. Акулы известны как одни из самых опасных морских хищников, которые не прочь полакомиться и человеком. Однако ученые обнаружили, что не все акулы - радикальные мясоеды: некоторые из них, как оказалось, любят зелень. К примеру, Sphyrna tiburo, также известная как акула-лопата или малая рыба-молот, которая часто охотится на мелководье, предпочитает креветок, небольших крабов и мелкую рыбешку, которая водится в зарослях водорослей. В 2007 году исследователи нашли в кишечнике одной из таких акул нечто странное: вместо обитателей морских "джунглей" там оказались лишь сами водоросли. Чтобы узнать, в чем дело, аспирант поместил несколько акул в резервуар с соленой водой и держал их на диете, которая на 90% состояла из морской травы, и лишь на 10% из кальмаров. После того, как в течение трех недель акулы получали трехразовое "вегетарианское" питание, выяснилось, что все они набрали вес. Более того, в процессе исследования выяснилось, что более 50% водорослей были в итоге успешно переварены: ранее считалось, что существа с таким коротким кишечником, как у акулы-лопаты и ее родственников, попросту не могут усваивать волокнистую пищу. Ученые считают, что все дело в колониях бактерий-симбионтов, которые, как и у нас с вами, живут в кишечнике акул и помогают им лучше усваивать растительную пищу.

Другие интересные новости:

▪ Омары помогли сделать бетон прочнее

▪ Прозрачный дисплей LG

▪ Невидимый барьер на поверхности океана препятствует поглощению CO2

▪ Монитор Iiyama P2252HS-1 с ударопрочным стеклом

▪ Охлаждение лазером

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Прошивки. Подборка статей

▪ статья Писали, не гуляли! Крылатое выражение

▪ статья Куда идут деньги от налогов? Подробный ответ

▪ статья Слесарь-ремонтник автомобильной газозаправочной станции (АГЗС). Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Интересная схема электронного балласта на дискретных элементах для компактной люминесцентной лампы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микрожук для FM диапазона. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025