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:

Эстроген для терапии приливов при менопаузе 17.10.2026

Менопауза сопровождается не только прекращением менструаций, но и целым рядом физиологических изменений, которые у некоторых женщин заметно влияют на самочувствие и качество жизни. Одними из наиболее распространенных проявлений становятся так называемые вазомоторные симптомы - прежде всего внезапные приливы жара и ночная потливость. Теперь специалисты Американской коллегии врачей предложили обновленный подход к их лечению, распределив доступные методы на три линии терапии в зависимости от эффективности, надежности доказательств и стоимости. Основное место в новых рекомендациях заняла гормональная терапия эстрогеном. После анализа данных 90 исследований эксперты определили ее как наиболее предпочтительный вариант для пациенток, которым такое лечение не противопоказано. Женщинам с сохраненной маткой рекомендуется сочетание эстрогена с прогестогеном, тогда как после удаления матки может применяться только эстроген. По оценке авторов рекомендаций, такая терапия лучше других рассмотренны ...>>

Печатный сенсорный интерфейс с распознаванием пользователей 17.10.2026

Сенсорные поверхности давно стали привычной частью электроники, однако большинство таких интерфейсов требует достаточно сложной конструкции с электродами, проводниками и специальными чувствительными слоями. Японские инженеры предложили значительно более простой подход: превратить обычный прозрачный лист ПВХ в сенсорную панель при помощи лазерного принтера. При этом нанесенный рисунок способен не только фиксировать движение пальца, но и помогать системе различать пользователей. Разработкой занималась команда Технологического института Сибаура. Создание интерфейса сводится к нанесению тонером специального узора непосредственно на пластиковый лист. В отличие от традиционных сенсорных панелей, внутри такой поверхности не требуется размещать электроды или прокладывать провода. Регистрация возникающих сигналов и их последующая интерпретация выполняются отдельной электронной системой. В основе технологии лежит трибоэлектрический эффект - возникновение электрического заряда при контакте ...>>

Глюкозамин и когнитивные нарушения 16.10.2026

С возрастом нарушения памяти и мышления становятся все более распространенной проблемой, однако причины того, почему у одних людей легкие когнитивные изменения остаются стабильными, а у других со временем перерастают в деменцию, до сих пор изучены не полностью. Новая работа исследователей Университета Флориды в США указывает на возможную связь одного из широко используемых пищевых добавок с таким переходом. Речь идет о глюкозамине, который обычно принимают для уменьшения дискомфорта в суставах и поддержания их здоровья. Специалисты проанализировали обезличенные медицинские записи UF Health, охватывающие период с 2012 по 2024 год. С помощью искусственного интеллекта они изучили информацию о пациентах с болезнью Альцгеймера и другими связанными с ней деменциями, а также о людях с легкими когнитивными нарушениями. Последние характеризуются заметными проблемами с памятью или мышлением, которые уже выходят за рамки обычных возрастных изменений, но при этом еще не обязательно существенно ...>>

Случайная новость из Архива Темная материя может подогревать планеты изнутри 01.04.2021 Астрономы предположили, что темная материя скапливается в недрах массивных экзопланет и ее присутствие можно заметить по увеличению их температуры. Считается, что большая часть массы галактик приходится не на звезды, планеты и газовые облака, а на темную материю. Ее присутствие обнаруживается по гравитационному влиянию на обычное вещество - звезды, газ и так далее. Считается, что под влиянием темной материи формируется крупномасштабная структура Вселенной, рождаются и эволюционируют галактики, окружая их обширным "темным гало". Однако ни в каком другом виде фундаментальных взаимодействий, помимо гравитационного, темная материя не участвует. Она не испускает и не поглощает электромагнитные волны, поэтому остается невидимой для наших телескопов. Астрофизики до сих пор спорят, из каких частиц она состоит, где и как лучше их искать. Юрий Смирнов из Университета Огайо и Ребекка Лин (Rebecca Leane) из Стэнфорда предлагают новое направление поисков - в ядрах экзопланет. В самом деле, ранее выдвигались гипотезы о том, что сгустки темной материи могут скапливаться в центрах тяжелых и плотных небесных тел - прежде всего нейтронных звезд. Аналогичное возможно для достаточно крупных и массивных экзопланет - и под ее влиянием ядра таких планет должны дополнительно нагреваться. По мысли ученых, повышенная температура и может указать на присутствие внутри темной материи. Для того чтобы этот слабый сигнал можно было заметить, экзопланета должна быть большой и как можно более холодной. Поэтому ей стоит быть очень старой и находиться как можно дальше от своей звезды, чтобы успеть максимально остыть - иначе, по словам Смирнова, будет "трудно рассмотреть свечу на фоне лесного пожара". Еще лучше, если планета сформировалась в системе, находящейся ближе к центру Галактики, где плотность темной материи больше, чем на периферии. А в идеале это должна быть "планета-сирота", выброшенная из своей звездной системы и свободно летающая по пустым и холодным пространствам Галактики. По оценкам ученых, для такой экзопланеты с массой в 14 масс Юпитера аннигиляция частиц темной материи должна повышать температуру на 250-500 кельвинов. Если мы сможем провести "массовые" измерения температуры таких экзопланет и распределить их на карте Млечного Пути, то можно будет увидеть, не растет ли она с приближением к центру. Такой сигнал станет указанием на присутствие в них долгожданной темной материи. Авторы считают, что провести нужные наблюдения вполне возможно. Сделать это смогут космические телескопы James Webb и Nancy Grace RST, готовящиеся к запуску в 2021-м и 2025 году соответственно.

Другие интересные новости:

▪ Портативный жесткий диск Toshiba Canvio Basics

▪ Глобальная система позиционирования и навигации GNSS

▪ Дроны для сбора фруктов

▪ Вы слышите - вирус

▪ Мозг без иммунитета

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Защита электроаппаратуры. Подборка статей

▪ статья Причины техногенных аварий и катастроф. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как Генри Форд объяснял причину прекращения производства любимой модели своего автомобиля? Подробный ответ

▪ статья Велосипедная тележка для двух серферов. Личный транспорт

▪ статья 7-канальное СДУ на светодиодах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Четырехканальный кассетный рекордер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026