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:

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Робот-бариста Jarvis 29.05.2026

Американский стартап Artly представил роботизированного баристу по имени Jarvis, который уже работает в кафе Muji в Портленде. Эта система не просто механически готовит кофе - она старается максимально точно воспроизводить технику и навыки чемпионов кофейного мастерства, превращая авторский кофе в стабильный и масштабируемый продукт. Основателем кофейной философии проекта стал Джо Янг, занимающий должность Chief Coffee Officer в Artly. Выросший в Китае, он впервые попробовал кофе только в 2007 году во время учебы в Оклендском университете в Новой Зеландии. Сначала эспрессо привлек его как самый бюджетный напиток в меню, но постепенно интерес перерос в профессиональную страсть. Джо Янг стал победителем нескольких национальных чемпионатов США по обжарке кофе, приготовлению напитков и лате-арту. Для обучения Jarvis команда Artly применила систему захвата движений. На руку Джо Янга установили специальные датчики, которые записывали каждое движение при наливании молока и создании лате ...>>

Генетический резервный план растений 28.05.2026

Многие растения обладают удивительной способностью адаптироваться к самым суровым условиям окружающей среды. Одним из скрытых механизмов их выносливости оказалась полиплоидия - наличие более двух наборов хромосом в клетках. Это явление, распространенное среди растений, но редкое у животных, может действовать как эволюционный страховочный фонд. Новое исследование показывает, что именно дополнительные копии генома помогали цветковым растениям неоднократно переживать масштабные климатические кризисы на протяжении миллионов лет. Ученые проанализировали геномы 470 видов покрытосеменных растений и выявили 132 древних события полного удвоения генома. Эти события не были случайными: они четко группировались вокруг периодов глобальных экологических потрясений. Среди них - мелово-палеогеновое массовое вымирание 66 миллионов лет назад, палеоцен-эоценовый термический максимум, эоцен-олигоценовый переход, среднемиоценовое климатическое нарушение и океанические аноксические события. Исследован ...>>

Случайная новость из Архива Обоняние поможет диагностировать состояние мозга 29.04.2020 Нейробиологи из Кембриджского университета предложили использовать обонятельные тесты для того, чтобы точно диагностировать состояние пациентов с тяжелыми травмами мозга. Определить состояние сознания мозга человека после серьезной травмы достаточно трудно, и существующие методы дают ошибочный результат примерно в 40% случаев. При этом точная диагностика особенно важна, когда пациент сохраняет минимальную психическую или же впал в вегетативное состояние. Исходя из диагностированного состояния мозга выбираются методы лечения, прогнозируется вероятность восстановления, а некоторых случаях принимается решение об отключении от поддерживающей аппаратуры. Кембриджские нейробиологи предположили, что повысить точность такой диагностики можно с помощью обонятельных тестов. Связанные с обонянием функции мозга входят в число базовых и поддерживаются наиболее древними отделами, а у здорового человека мозг реагирует на запах и в состоянии бодрствования, и во сне. Чтобы проверить свою гипотезу, ученые отобрали 46 находящихся без сознания пациентов с тяжелыми травмами мозга. Им в случайном порядке по десять раз давали понюхать три пробирки - с приятно пахнущим шампунем, неприятно пахнущей рыбой и вообще без запаха - и одновременно замеряли объем вдыхаемого воздуха, чтобы выявить реакцию. Перед экспериментом пациентам объясняли его суть, чтобы еще раз убедиться в отсутствии признаков того, что они слышат и понимают то, что им говорят. Пациенты, сохранившие минимальную психическую активность, реагировали на запах или его отсутствие, хотя реакция была одинакова и на шампунь, и на рыбу. Находившиеся в вегетативном состоянии, реагировали только в части случаев. Но самые интересные результаты ученые получили только спустя время. Через три с половиной года после эксперимента 91% тех, кто среагировал на запах, продолжали оставаться в живых, а 63% не показавших никакой реакции умерли. А кроме того, все различавшие запахи пациенты продемонстрировали тенденцию к восстановлению деятельности мозга. "Мы обнаружили, что если пациенты в вегетативном состоянии показывали обонятельную реакцию, то затем они восстанавливались по меньшей мере до минимальной психической активности. В некоторых случаях различение запахов было единственным признаком восстановления мозга, другие признаки появлялись значительно позже - через дни, недели или месяцы", - говорит один из авторов исследования доктор Анат Арци.

Другие интересные новости:

▪ Бактерии, способные поглощать пластик

▪ Сверхъяркие тонкопленочные светодиоды и лазеры

▪ Универсальный беспроводной зарядник от Samsung

▪ Самая быстрая компьютерная мышь

▪ Хламидомонада как тягловая сила

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электромонтажные работы. Подборка статей

▪ статья История экономической мысли. Курс лекций

▪ статья Что изучают этика и эстетика? Подробный ответ

▪ статья Автомобильный универсальный прицеп. Личный транспорт

▪ статья Радиоприставка к автосторожу. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизаторы напряжения с регулирующим транзистором в минусовом проводе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026