Бесплатная техническая библиотека

КЛЮЧИ К ЗАДАЧАМ

Книги и статьи / И тут появился изобретатель

 Комментарии к статье

Разберем теперь некоторые задачи, приведенные в предыдущих главах. Это облегчит вам самостоятельное решение других задач.

Начнем с задачи 11 - об окраске древесины. Решается она так: дерево окрашивают до того, как оно срублено. Раствор краски подают к корням, и краска вместе с соками разносится по всему дереву.

Нетрудно решить и задачу 13 - об обработке тонких листов стекла: на время обработки их складывают вместе, в толстую пачку.

В задаче 16 - о самолете, потерпевшем аварию, - есть подсказка: дирижабль надо использовать и дирижабль не надо использовать. Под крыльями самолета, потерпевшего аварию, укладывают продолговатые эластичные баллоны и наполняют их

сжатым воздухом. Баллоны осторожно приподнимают самолет. А внизу, под баллонами, установлены тележки; можно буксировать самолет. Дирижабля нет, и он как бы есть; самолет поддерживается баллонами с газом...

Задачу 20 - о катамаране - нетрудно решить, если вы вспомните, что технические системы на третьем этапе развития становятся перестраивающимися, динамичными, меняющимися. Изобретатель Е. И. Лапин получил авторское свидетельство № 524 728 на катамаран, корпуса которого соединены подвижными стойками и могут при необходимости сближаться. На таком катамаране легче проходить узкие речные шлюзы.

Сходное решение и у задачи 24 - о земснаряде. Трубопровод должен стать динамичным, подвижным. В хорошую погоду он будет держаться наверху, а в плохую - опустится вниз.

Любопытно, что и задача 25 (винт для Карлсона) тоже решается переходом к динамичной, меняющейся конструкции. Винт должен быть большим в полете и маленьким, когда Карлсон не летает. Для этого лопасти винта надо сделать из тонких пластинок и свернуть их как игрушку "язык". При вращении винта центробежные силы развернут пластинки, они станут большими. Винт остановится - и пластинки свернутся...

Интересно отметить, что группа изобретателей получила недавно авторское свидетельство на спасательное устройство, в точности скопированное с игрушки "язык". Длинная эластичная трубка свернута в рулон. Стоит в такую трубку подать сжатый газ, и она быстро развернется и потянется от корабля к утопающему...

Задачи 23 (съемка контурного фильма) и 26 (укладка алмазных зерен), вообще говоря, очень трудны. Но вы знаете правило: в вещество надо добавить ферромагнитный порошок и управлять перемещением вещества с помощью магнитного поля. Вместо шнура берут трубку и наполняют ее ферромагнитным порошком. Или же просто пропитывают нити клеем и обсыпают их железными опилками. Нити укладывают на фанерный щит и управляют ими с помощью сильных магнитов, расположенных позади щита.

С алмазами чуть сложнее. На них приходится напылять тонкий слой железа. А далее всё так же: действуют магнитным полем, укладывая пирамидки вершинами вверх.

Эти задачи похожи на задачу 57 - об охотнике. Чтобы поле действовало на вещество, надо добавить какое-то другое вещество, умеющее отзываться на действие ноля. К охотнику надо добавить еще одно "вещество", восприимчивое к звуковому полю...

В задаче 27 - об укладке фруктов - надо использовать правило разрушения веполей: между двумя сталкивающимися плодами должно находиться третье вещество, похожее на плод. Например, мягкий шарик. Бросим в коробку десятка два таких шариков, они будут смягчать удары. Коробка установлена на вибрирующем столе, поэтому легкие шарики всегда находятся в верхнем слое, отважно принимая на себя удары падающих плодов.

Тут, правда, возникает вопрос: а как быть с этими шариками, когда коробка наполнится? Не перекладывать же их вручную в следующую коробку... Задачи на перемещение объектов вам хорошо известны. В шарик встраивают магнитную пластинку. Над коробкой помещают электромагнит. Когда коробка наполнится, включают электромагнит, и шарики "выпрыгивают" из коробки. Конвейер убирает полную коробку и ставит на ее место пустую. Электромагнит выключают, шарики "прыгают" в коробку, можно подавать плоды...

Задача 38 - о железном порошке, засыпанном в полимер, - как вы, наверное, заметили, очень похожа на рассмотренный в третьей главе пример со смазкой. И ответ тот же: нужно использовать соединение железа, которое распадается в горячем полимере.

Сложнее задача 44 - о нефтепроводе. Жидкости, идущие по трубопроводу встык, отделяют друг от друга прочным резиновым шаром - разделителем. Что ж, применим оператор РВС. Начнем мысленно уменьшать размеры шара. Вместо одного большого шара - множество футбольных мячей. Или теннисных. Или еще меньше - дробинок, плавающих в жидкости. Выдано даже авторское свидетельство на такую "пробку". Все логично: жесткая "пробка" должна смениться "пробкой" динамичной, это соответствует общей тенденции развития технических систем.

А если продолжить мысленный эксперимент? Перейдем от дроби к еще более мелким частицам - молекулам. Возникает идея "пробки" из жидкости или газа. Газовая "пробка" не сможет быть разделителем - нефть пройдет сквозь газ. А вот жидкая "пробка" возможна. Один нефтепродукт, например керосин, затем водяная "пробка", а за ней другой нефтепродукт, скажем, бензин. У жидкой "пробки" огромные преимущества: она никогда не застрянет в трубопроводе и свободно пройдет через насосы промежуточных станций. Но и недостаток у этой "пробки" существенный. Нефтепродукты, идущие до "пробки" и после нее, будут

проникать в жидкий разделитель. Головная и хвостовая части "пробки" постепенно смешаются с нефтепродуктами. Отделить эти нефтепродукты от воды трудно, на конечной станции "пробку" и попавшие на нее нефтепродукты придется выбросить.

Сформулируем ИКР: жидкое вещество "пробки", прибыв в резервуар на конечной станции, должно само отделиться от нефти. Тут только две возможности - жидкость становится твердым веществом и выпадает в осадок или превращается в газ и улетучивается. Переход в газ заманчивее, твердый осадок надо отфильтровывать, а газ сам исчезнет. Значит, нужно вещество, которое при высоком давлении (в нефтепроводе давление в десятки атмосфер) будет жидким, а при нормальном давлении - газообразным.

Вспомните старый принцип: подобное растворяется в подобном. Нефть - вещество органическое, а нам надо, чтобы "пробка" не растворялась в нефти. Следовательно, для "пробки" нужна неорганическая жидкость. Дешевая, безопасная, инертная по отношению к нефтепродуктам... Имея столь подробный перечень примет, нетрудно найти подходящее вещество по справочнику. Обыкновенный аммиак обладает всеми интересующими нас качествами. "Пробка" из жидкого аммиака надежно разделит идущие по трубопроводу жидкости. В дороге "пробка" частично смешается с нефтепродуктами, но это не страшно: на конечной станции аммиак превратится в газ, а нефть останется в резервуаре.

После того как мы придумали "пробку" из жидкости, можно смело браться за задачу 48 - о корпусе корабля. По условиям задачи корпус должен стать гибким, подвижным. Что ж, давайте представим себе, что обшивка корпуса сделана из... жидкости. Дикая, конечно, идея, но теперь у нас есть некоторый опыт превращения твердого в жидкое... К тому же, оператор РВС и моделирование маленькими человечками ведут именно к этой идее.

Итак, вместо стального листа - "лист" жидкости. Первая забота: как сделать, чтобы жидкость не разлилась? Придется с двух сторон поставить гибкие оболочки, например, из плотной резины. А чтобы вода не вылилась, нужно соединить оболочки перегородками. Получится стенка, собранная из резиновых грелок. Смешно... Однако некоторые изобретатели считают, что примерно так устроена "шкура" дельфина. Были построены модели, обтянутые подобными оболочками. Выяснилось, что модели при буксировке испытывают пониженное сопротивление воды: гибкие оболочки создают меньше вихрей. Но все-таки искусственные гибкие покрытия работали намного хуже, чем "шкура" живого дельфина. Дельфин может изменять форму поверхности "шкуры", приспосабливаясь к меняющимся внешним условиям. А искусственные покрытия были безжизненными, им не хватало подвижности, они не могли "играть", меняя форму. Возникла новая задача: как управлять формой каждого участка гибкого покрытия?

(Обратите внимание: нередко одна задача порождает другую, образуется цепочка задач. Надо идти вперед, не останавливаясь на полдороге.)

Задачу об "оживлении" гибкой оболочки вы должны решить легко. Ведь это задача на перемещение; нужно управлять движением жидкости, находящейся под гибкой оболочкой. Построим веполь: добавим в жидкость ферромагнитные частицы и будем управлять ее перемещением с помощью электромагнитов. Авторское свидетельство № 457 529 на это изобретение выдано не кораблестроителям, а физикам из Института электродинамики украинской Академии наук...

Остается последний вопрос: могут ли быть корабли вообще без корпуса?

Такие корабли уже давно существуют, и вы их знаете. Это плоты. Корпуса у них нет, ведь бревна, из которых они сделаны, - это груз. Но во время плавания бревна служат и корпусом. В английском патенте № 1 403 191 описан корабль с длинным, как змея, корпусом из металлических ящиков - контейнеров. Крохотная "головка" - буксирующая часть с двигателем - тянет гибкое "туловище", собранное из контейнеров...

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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Несимметричный сверхпроводник 07.09.2016 Селенид висмута Bi2Se3 - удивительное вещество: этот интерметаллид - топологический изолятор: электрический ток течет у него только по поверхности, не проникая в глубь материала, а если добавить немного стронция, то он обретает способность переходить в сверхпроводящее состояние, то есть проводить ток без сопротивления. Согласно теории Бардина - Купера - Шриффера, сверхпроводимость осуществляют куперовские пары - вступившие во взаимодействие посредством колебаний решетки электроны, ставшие как будто одной частицей. Их спины складываются, и такая частица обладает целым значением этого квантового числа, то есть подчиняется статистике Бозе - Эйнштейна, а не Ферми - Дирака, как одиночные электроны. Бозе-частицы конденсируются, именно из-за этого возникает сверхпроводимость. Магнитное же поле ее разрушает, освобождая электроны от связей между ними. А вот в случае висмута, очевидно, происходит не совсем так. Решетка этого вещества сильно анизотропна, она состоит из слоев. Понятно, что свойства вещества вдоль и поперек слоев - разные. Но вот исследователи из Амстердамского университета с коллегами из Фонда фундаментальных исследований материи обнаружили, что есть сильная анизотропия и в направлениях, параллельных слоям: значение критического магнитного поля, разрушающего сверхпроводимость, существенно изменялось, если его ориентировать вдоль разных направлений слоя. Иначе говоря, у этого вещества нарушена вращательная симметрия - обычно подобные нарушения обсуждает физика элементарных частиц, а не материаловедение. Теперь надо выяснить, каким образом для куперовских пар одно направление оказывается гораздо лучше, чем другие, казалось бы ничем не отличающиеся. Интересно отметить, что еще с XIX века упоминания об удивительных свойствах соединений висмута встречаются в научных текстах, посвященных проблемам антигравитации.

Другие интересные новости:

▪ Лечение герпеса инфракрасным светом

▪ На воздушном шаре - в стратосферу

▪ MAC7135 - 32-разрядный микроконтроллер

▪ Светильники JBL PartyLight Beam и PartyLight Stick со светом в ритме музыки

▪ Эмпатия и синхронные колебания нейронов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья Айседора Дункан. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как английским ополченцам предписывалось уничтожать танки с помощью молотка? Подробный ответ

▪ статья Оливковое дерево. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Замазка огнеупорная. Простые рецепты и советы

▪ статья Малошумящий антенный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026