Бесплатная техническая библиотека

ФЕПОЛЬ ИЗ РОДА ВЕПОЛЕЙ

Книги и статьи / И тут появился изобретатель

 Комментарии к статье

А теперь одна из самых трудных задач. Впрочем, вы уже не раз видели, что трудная задача трудна только до тех пор, пока мы не знаем законов развития технических систем.

Задача 22. ПОЛИГОН-УНИВЕРСАЛ

На заводе, выпускавшем сельскохозяйственные машины, был небольшой полигон - участок земли, обнесенный забором. На полигоне испытывали новые конструкции машин: как они трогаются с места, как разворачиваются. И вот стало известно, что в ближайшее время заводу предстоит выпускать машины для многих стран, причем каждой из этих стран нужны машины, рассчитанные на разные почвы.

Что для этого нужно - как вы думаете?

Надеюсь, вы не станете предлагать:

- разделить один полигон на сто сорок мелких (заводской полигон очень невелик);

- возить машины для испытаний в разные страны (каждую новую машину приходится испытывать десятки раз; представляете, какие потребуются расходы?);

- менять почву на полигоне так, как меняют арену в цирке (сто сорок передвижных "арен" - это гигантское сооружение);

- замораживать и размораживать почву (это слишком медленно);

- вывозить и привозить разные виды грунта (это медленно и очень дорого)...

Подобные идеи дают выигрыш в чем-то одном. Но ведут к проигрышу в другом. А нам надо преодолеть техническое противоречие: научиться менять свойства почвы на полигоне, не расплачиваясь за это недопустимым усложнением, удорожанием, увеличением полигона.

Давайте, прежде всего, запишем условия задачи. Что дано? Дана почва, обозначим ее буквой В1 (вещество). Нужно научиться управлять свойствами В1, действуя на В1 какими-то силами. Обозначим эти силы буквой П (поле сил). Получается такая схема:

Полей в физике известно четыре: гравитационное, электромагнитное (в частности, электрическое и магнитное поля) и два поля ядерные - так называемые слабые и сильные взаимодействия. В технике применяют еще и термины "тепловое поле", "механическое поле". Итак, шесть полей. Сразу отбросим ядерные поля: нам ведь нужно очень простое решение задачи. Отбросим и гравитационное поле: управлять силой тяжести наука пока не научилась.

Остаются три поля. Теперь понятно, почему задача трудная. Почва не отзывается на действие электромагнитных сил и очень неохотно отзывается на действие механического и теплового полей. Отчетливо видно физическое противоречие: поле П должно действовать на вещество В1 - этого требуют условия задачи - и поле П не должно действовать на вещество В1, ибо имеющиеся в нашем распоряжении поля плохо управляют свойствами данного вещества. Такое противоречие встречается во многих задачах. И преодолевают его всегда одним и тем же путем. Если нельзя обеспечить прямое действие п на В1, надо пойти в обход. Пусть поле П действует на вещество В1 через какое-то другое вещество В2, которое хорошо отзывается на действие того или иного поля:

Действие есть (в обход), и действия (прямого) нет...

Допустим, мы решили использовать магнитное поле. Каким в этом случае должно быть вещество В2 Ответ очевиден: надо взять ферромагнитное вещество, скажем железный порошок, который легко смешивается с В1. Намагниченные частицы притягиваются друг к другу. Чем сильнее магнитное поле, тем больше и силы притяжения. Смесь "почва плюс ферромагнитный порошок" в сильном магнитном поле может приобрести прочность гранита. И может быть рыхлой и подвижной, как песок в пустыне...

Итак, если в какое-то вещество добавить железный порошок, то с помощью магнитного поля можно легко менять свойства этого вещества, управлять им - сжимать, растягивать, изгибать, перемещать и т. д. Теперь у вас кроме восьми приемов еще два комплекса приемов: сочетание "раздробить - объединить" и сочетание "добавить магнитный порошок и действовать магнитным полем". Причем это последнее сочетание обладает исключительной силой. Вот несколько примеров.

Танкеры иногда сбрасывают в океан воду, загрязненную нефтью. За это полагается крупный штраф, но как доказать, что нефть сброшена именно с данного корабля? Недавно был предложен остроумный способ. При погрузке в нефть добавляют мельчайшие магнитные частицы (для каждого корабля - частицы с определенными магнитными свойствами). Обнаружив в океане нефтяное пятно, патрульный корабль берет пробу нефти и по магнитным меткам легко находит виновного в загрязнении воды.

При изготовлении древесностружечных плит желательно, чтобы продолговатые стружки располагались не как попало, а по длине плиты - это повышает ее прочность. Но как это сделать? Ведь не будешь поворачивать каждую стружку вручную... Изобретатель предложил использовать магнитный порошок. Частицы порошка прочно вцепляются в каждую стружку, а магнит поворачивает стружки так, как нужно.

Можно заставить магнитный порошок прицепиться и к волокнам хлопка. Это намного упростит прядение и ткачество, волокна будут подчиняться действию магнитных полей. Потом частицы порошка нетрудно смыть: качество ткани не ухудшится.

Если добавить магнитные частицы в состав, из которого делают головки спичек, получатся "омагниченные" спички - их легко укладывать в коробки. Вообще, добавка магнитных частиц в любое изделие часто помогает автоматизировать укладку.

А теперь очень легкая задача. Собственно, она нисколько не легче задачи об испытательном полигоне. Но вы должны решить задачу без всяких затруднений.

Задача 23. НУ, ЗАЯЦ, ПОГОДИ!

Для съемки мультфильма делают множество рисунков. В каждом метре кинопленки - 52 рисунка, а в десяти минутном фильме - свыше 15000! На одной киностудии решили снять контурный фильм. Снимают контурный фильм так. На фанерном щите художник выкладывает рисунок цветным шнуром. Оператор снимает кадр, художник передвигает шнур, снова оператор снимает кадр и так далее. Все таки проще передвигать шнур, чем делать целый рисунок.

Как вы думаете что предложил изобретатель?

"Триумвират", включающий вещество, ферромагнитный порошок и магнитное поле, получил название феноль (от слов "ферромагнитный порошок" и "иоле"). Но ведь такие "триумвираты" можно строить и с другими полями. Вспомните хотя бы задачу 15 - об упрямой пружине. Наверное, вы догадались, что пружину надо "упрятать" в лед, а для этого составить "триумвират" из теплового ноля П1, пружины В1 и льда В2:

Управлять пружиной непосредственно очень неудобно - в этом суть задачи. Управляют ею, намораживая и размораживая лед (лучше всего сухой лед, чтобы при таянии не было воды).

В задаче 9 об укрупнении капель жидкости дано одно вещество - капли. Можно сразу сказать: для решения задачи понадобится еще одно вещество и поле. В простейшем случае можно добавить в жидкость ферромагнитные частицы и управлять "слипанием" капель с помощью магнитного ноля.

А если нельзя добавлять в жидкость никаких посторонних частиц?

Возникает противоречие: второе вещество должно быть - и второго вещества не должно быть. Разделим поток на две части, зарядим одну из них положительно, другую - отрицательно. Противоречие устранено! У нас одно вещество, мы не добавляли других веществ - и все-таки у нас как бы два разных вещества... Система из двух веществ и электрического поля построена, задача решена: разноименно заряженные капли будут слипаться. Такой системой легко управлять, увеличивая или уменьшая величину зарядов.

"Триумвираты" с любыми полями (не только магнитными) условно названы "веполями" (от слов "вещество" и "поле"). Так что феполь - частный случай веполя. Как прямоугольный треугольник - частный (хотя и очень важный) случай треугольника вообще.

Я не случайно сравнил веполи с треугольниками. Понятие "веполь" играет в теории решения изобретательских задач столь же важную роль, как и понятие "треугольник" в математике. Треугольник - минимальная геометрическая фигура. Любую сложную фигуру можно разбить на треугольники. И если мы умеем решать задачи с треугольниками, мы осилим задачи с любыми другими фигурами. Так и в технике: если мы умеем решать задачи "на веполь", то справимся и с задачами, связанными со сложными техническими системами.

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:

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Двухэкранный Zenbook DUO UX8407 14.07.2026

Компания ASUS представила обновленную модель Zenbook DUO (UX8407) образца 2026 года, которая получила сертификат Copilot+ PC и позиционируется как ультимативный инструмент для бизнес-пользователей и профессиональных создателей контента. Новинка полностью отказывается от традиционной конструкции в пользу двух полноценных сенсорных дисплеев в прочном корпусе из инновационного материала Ceraluminum. Главной особенностью устройства стали два 14-дюймовых сенсорных экрана ASUS Lumina Pro OLED с разрешением 3K (2880 &#215; 1800 пикселей) и форматом 16:10. Частота обновления повышена до 144 Гц, а максимальная яркость в режиме HDR достигает 1000 кд/м2 при наличии сертификата VESA DisplayHDR True Black 1000. Новое антибликовое покрытие снижает уровень отражений на 65 %, что особенно полезно при работе в условиях яркого освещения. Благодаря откидной подставке и съемной Bluetooth-клавиатуре с магнитным креплением Pogo Pin пользователь может мгновенно удвоить рабочую поверхность почти до 20 ...>>

Редактирование генома меняет питательные свойства овощей 13.07.2026

Японские ученые из Университета Цукубы продемонстрировали, как можно превратить привычный красный салат в зеленый, одновременно повысив содержание ценных растительных соединений. С помощью технологии CRISPR/Cas9 ученые заблокировали работу гена, отвечающего за производство красных пигментов - антоцианов. В результате в листьях салата значительно снизился уровень этих веществ, а вместо них начал накапливаться другой класс флавоноидов. Особенно заметно выросло содержание кверцетина - соединения, известного своими антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Несмотря на существенные изменения в пигментации и биохимическом составе, модифицированный салат продолжал нормально расти. Исследователи отметили, что растение не показало заметного снижения скорости роста или ухудшения внешнего вида. Это важный результат, поскольку многие генетические модификации, направленные на изменение состава веществ, часто приводят к замедлению развития растений. Красный салат изначально слав ...>>

Случайная новость из Архива Найдены водоросли, эффективно поглощающие углекислый газ 01.03.2025 В поисках эффективных способов борьбы с глобальным потеплением ученые обратили внимание на микроорганизмы, способные активно поглощать углекислый газ. Недавнее открытие, сделанное исследователями, свидетельствует о том, что микроводоросль Synechococcus elongatus, получившая неофициальное название "Чонкус", обладает уникальной способностью эффективно поглощать и хранить CO2, что делает ее перспективным инструментом в борьбе с климатическим кризисом. "Чонкус" - это штамм сине-зеленых водорослей, который использует углекислый газ для фотосинтеза. Благодаря крупным размерам клеток, он накапливает значительно больше углерода, чем другие микроорганизмы. Его способность к быстрому размножению в плотных колониях способствует эффективному связыванию углерода в морских экосистемах. Одной из ключевых особенностей "Чонкуса" является его способность быстро оседать на морское дно, превращая углерод в плотный ил. Этот процесс способствует удалению CO2 из атмосферы, что является важным фактором в сдерживании глобального потепления. Кроме того, сине-зеленые водоросли широко используются в производстве ценных веществ, таких как омега-3 жирные кислоты, антиоксиданты и белковые добавки. "Чонкус" был обнаружен в теплых водах у острова Вулкано, где подводные вулканические источники выбрасывают в воду углекислый газ. Это открытие может стимулировать дальнейшие исследования микроорганизмов, способных эффективно утилизировать CO2 и превращать его в полезные продукты. Ученые рассматривают возможность использования подобных микроорганизмов в будущих экологических и промышленных проектах. Открытие "Чонкуса" открывает новые перспективы для борьбы с глобальным потеплением и создания устойчивых технологий, основанных на использовании природных ресурсов.

Другие интересные новости:

▪ Обмен запахами с помощью мобильников

▪ Шампост - компост после выращивания шампиньонов

▪ Новые микросхемы семейства Bluetooth

▪ Найден способ увеличить эффективность СЭС

▪ Вода из воздуха

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Прекрасное далеко. Крылатое выражение

▪ статья Где находятся архитектурные объекты, изображенные на банкнотах евро? Подробный ответ

▪ статья Следование к месту работы и обратно. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Действующие значения силы тока и напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Две антенны на одном кабеле. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026