|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ספרים ומאמרים
ФЕПОЛЬ ИЗ РОДА ВЕПОЛЕЙ
ספרים ומאמרים / ואז הגיע הממציא
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. - Нужно сто сорок полигонов, - сказал директор инженерам, собравшимся у него в кабинете. - Где мы возьмем столько места?! - И столько денег, - добавил главный бухгалтер. - Нет, это просто нереально - строить сто сорок полигонов! Положение безвыходное... ואז הופיע ממציא. - Безвыходных положений нет! - воскликнул он. - Один универсальный полигон может заменить сто сорок. Для этого нужно... 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. - Ох, медленно идет дело, - сказал оператор. - Медленно, согласился художник, подправляя изображение зайца. - Чтобы этот зайчик пробежал по экрану, мы потратим рабочий день, не меньше. ואז הופיע ממציא. Ну, заяц, погоди! решительно сказал он. - Мы тебя расшевелим... 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.
תכולת אלכוהול של בירה חמה
07.05.2024 גורם סיכון מרכזי להתמכרות להימורים
07.05.2024 רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים
06.05.2024
▪ מצנן מעבד למערכות קומפקטיות Phanteks PH-TC12LS RGB ▪ טכנולוגיית מצלמה שטוחה של סמארטפון ▪ תאי גזע עוזרים לרפא אלכוהוליזם
▪ סעיף האתר טכנולוגיית אינפרא אדום. בחירת מאמרים ▪ מאמר מאת טולסטוי לב ניקולאביץ'. פרשיות מפורסמות ▪ מאמר מה קורה לקווים מקבילים בגיאומטריה של לובצ'בסקי? תשובה מפורטת ▪ מאמר הגנת העבודה על עובדים במתחם האגרו-תעשייתי ▪ מאמר אנטנות קליטה כיוונית של פסים בתדר נמוך. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר המקלטים ההטרודיים הראשונים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה