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LIBRI E ARTICOLI
ALCUNE SEMPLICI TECNICHE
Libri e articoli / E poi venne l'inventore
Cominciamo con la parte più difficile. Cercherò di convincerti che alcuni problemi inventivi - veri problemi inventivi, per la soluzione dei quali vengono rilasciati certificati di copyright - sono ora in tuo potere. Qui non è necessaria alcuna teoria, è sufficiente la semplice intelligenza. Problema 2. LA CRACK A... La ragazza stava festeggiando il suo compleanno. Uno degli ospiti ha portato una grande scatola di cioccolatini. Le caramelle erano realizzate sotto forma di bottiglie di cioccolato riempite con uno denso sciroppo di lamponi. Queste caramelle sono piaciute davvero a tutti. Uno degli ospiti ha chiesto: - Mi chiedo come sono fatte le bottiglie? "Prima fanno una bottiglia di cioccolato e poi ci versano lo sciroppo", ha spiegato un altro ospite. - Lo sciroppo deve essere denso, altrimenti le caramelle risulteranno fragili. E lo sciroppo denso è difficile da versare in una bottiglia. Ovviamente puoi scaldare lo sciroppo, diventerà più liquido. Ma ecco il problema: lo sciroppo caldo scioglierà la bottiglia di cioccolato. Guadagneremo in velocità, perderemo in qualità, ci saranno più difetti... E poi è apparso un inventore. - Ho un'idea! - egli esclamò. - So come preparare questi dolci velocemente e senza difetti. Il trucco è... E ha spiegato tutto. In effetti, i dolci possono essere preparati in modo molto semplice. Prova a indovinare cosa ha suggerito l'inventore. Questo problema è stato pubblicato su Pionerskaya Pravda. In risposta arrivarono più di mille lettere e quasi tutte contenevano la risposta corretta. Probabilmente hai già intuito il trucco: devi versare lo sciroppo in uno stampo, congelarlo e poi immergerlo nel cioccolato. Il gelato ricoperto di cioccolato è una vera invenzione. È stato realizzato presso l'Istituto di Chimica dell'Accademia delle Scienze della SSR estone. Esiste una rivista del genere: "Scoperte. Invenzioni". Invece, di solito viene detto il nome: bollettino delle invenzioni. Le formule sono pubblicate nel bollettino invenzioni registrate in Unione Sovietica. Un'affermazione è una frase divisa in due parti dalla parola "diverso". Ciò che viene prima di questa parola era già noto. E ciò che c'è scritto dopo la parola “diverso” è l'essenza dell'invenzione. Le descrizioni delle invenzioni sono talvolta piuttosto lunghe. Ma alla fine della descrizione c'è una breve affermazione. È molto comodo: puoi vedere immediatamente cosa è successo prima e cosa ha inventato l’inventore. Se prendi un numero qualsiasi dell'Invention Bulletin dalla biblioteca e lo sfogli, ti imbatterai in alcune invenzioni che probabilmente potresti realizzare da solo. Ecco, ad esempio, il certificato di copyright n. 425 616: “Un metodo per raffreddare alimenti in scatola in contenitori rigidi dopo trattamento termico mediante immersione parziale in acqua e rotazione simultanea, caratterizzato dal fatto che, per aumentare l'efficienza di raffreddamento, l'aria fredda è soffiato su barattoli immersi nell'acqua e ruotati” . I barattoli di latta caldi vengono fatti rotolare lungo il fondo inclinato di una piscina poco profonda: metà del barattolo nell'acqua, metà sopra l'acqua, in modo che l'acqua evapori, assorbendo calore. I barattoli vengono raffreddati, ma non abbastanza. Cosa dovrei fare? Il primo pensiero che mi viene in mente è soffiare. Come soffiare su un piattino di tè caldo. Per questa semplice idea è stato rilasciato il certificato di copyright n. 425 616. Ora immagina questa immagine. Un saldatore elettrico lavora in un tunnel buio. Quando l'arco elettrico brucia, il punto di saldatura è chiaramente visibile. Ma cosa succede quando un saldatore prepara tutto per lavorare al buio o regola uno strumento? Penso che la risposta sia ovvia: è necessario utilizzare una torcia elettrica. Dopotutto, le torce elettriche sono montate su penne, occhiali e caschi. Perché non attaccare una torcia allo scudo del saldatore? Ed ecco il certificato di copyright n. 225 575: “Un dispositivo di protezione per un saldatore elettrico, caratterizzato dal fatto che, al fine di migliorare le condizioni di lavoro durante la saldatura in luoghi bui, sul lato sinistro dello schermo di saldatura è installato un apparecchio di illuminazione rimovibile .” In ogni numero della newsletter, circa il 2-3% delle invenzioni sono il risultato della risoluzione di problemi abbastanza accessibili a uno scolaro. Queste invenzioni possono essere realizzate semplicemente attraverso l'ingegno, anche senza l'uso della conoscenza della fisica e della chimica. Naturalmente si tratta di piccole invenzioni. Ma - invenzioni! Cioè, le proposte sono nuove e senza dubbio utili. Ebbene, se aggiungessi almeno un po' di conoscenza al tuo ingegno? Compito 3. DOVE OTTENERE UN PUNTO DEL GENERE? Al centro della città c'era un'antica torre sulla piazza. E poi un giorno si temeva che la torre si stesse assestando. Hanno organizzato una commissione e l'hanno incaricata di scoprire: la torre sta crollando? Ci ha pensato la commissione. È necessario un punto fisso per verificare se la torre sta discendendo rispetto a questo punto. Dove posso ottenere un punto del genere? Forse anche l'intera piazza e gli edifici vicini si stanno assestando? È vero, c'è un parco a cinquecento metri dalla piazza. Ci sono rocce nel parco che probabilmente non si depositeranno. Ma da queste rocce non si vede nemmeno la torre, è nascosta da alti edifici. “È una situazione difficile”, ha detto pensieroso il presidente della commissione. - Forse dovremmo contattare l'Accademia delle Scienze? E poi è apparso un inventore. - Non c'è bisogno di disturbare gli accademici! - Egli ha detto. - Apri il libro di testo di fisica per la prima media e ricorda... E ha spiegato esattamente cosa ricordare. Cosa ne pensi? Potresti averlo già indovinato. E se non hai indovinato, non importa: sfoglia il libro di testo di fisica della prima media e cerca la sezione sui vasi comunicanti. "Le superfici libere di un liquido in riposo nei vasi comunicanti sono allo stesso livello", come è scritto nel libro di testo. Prendiamo due tubi di vetro, installiamo uno in una torre, l'altro su una roccia, colleghiamo i tubi con un tubo e riempiamo il tubo con acqua. Nei vasi comunicanti (tubi) il liquido si stabilirà allo stesso livello. Segniamo questo livello. Se la torre si deposita, dopo alcuni giorni il liquido nel tubo della “torre” salirà sopra il segno. Un'invenzione geniale, non è vero? Ma è solo fisica di prima media...
Ora prendiamo un compito leggermente più difficile. Problema 4. A E B SI SEDONO SUL TUBO Nel laboratorio chimico è stato assemblato un impianto per produrre un nuovo fertilizzante minerale. Due liquidi, chiamiamoli A e B, sono stati spruzzati, trasformati in flussi di piccole goccioline, e le goccioline A sono andate verso le goccioline B, collegate, e il risultato è stato il fertilizzante AB. Quindi, in ogni caso, avrebbe dovuto essere secondo le proposte dei chimici. Ma quando l'installazione è stata avviata, si è scoperto che, oltre alle goccioline AB, producevano anche goccioline AA e BB completamente inutili. "A e B erano seduti sul tubo", disse tristemente il chimico. - Forse possiamo mescolare i liquidi in anticipo? "No, non puoi mescolare prima di spruzzare", ha risposto un altro chimico. - Non so proprio cosa fare... E poi è apparso un inventore. "Prendi un libro di testo di fisica di seconda media", ha detto. - Lì troverai una regola che ti aiuterà a risolvere il problema. Cosa ne pensi: di quale regola parlava l'inventore? Se guardi un libro di testo di fisica della seconda media, non è difficile trovare una regola semplice: le cariche simili si respingono, a differenza delle cariche si attraggono. Carichiamo le goccioline A positivamente e le goccioline B negativamente. Quindi, quando due flussi si incontrano, appariranno solo le goccioline AB. Quindi, l'intelligenza più un po' di fisica scolastica e circa il 5% dei compiti di inventiva moderna saranno in tuo potere. E se a questo aggiungessimo la conoscenza delle tecniche? Ogni azienda ha le proprie tecniche; esistono anche nella risoluzione di problemi inventivi. In effetti, abbiamo già iniziato a conoscerli. Ricordi il problema dello sciroppo di caramelle? L'inventore disse: “Il trucco è...” Il trucco è il trucco. C'erano due trucchi per il problema delle caramelle. Primo: lo sciroppo è stato riscaldato, ma l'inventore ha suggerito di fare il contrario: raffreddare lo sciroppo e congelarlo. Secondo: il pezzo di ghiaccio si è poi sciolto, trasformandosi in sciroppo, cioè ha cambiato il suo stato di aggregazione. Nel problema che il Ragioniere stava risolvendo si verificò anche un cambiamento dello stato di aggregazione: il ghiaccio si sciolse, ed il trasformatore pian piano si abbassò al suolo. Molte tecniche si basano sull'uso di effetti e fenomeni fisici. Ma la tecnica differisce dalle formulazioni fisiche perché si concentra sulla risoluzione di problemi inventivi. La formulazione fisica afferma: le sostanze possono cambiare da uno stato all'altro. La tecnica chiarisce: durante tali transizioni, le proprietà fisiche cambiano drasticamente e questo può essere utilizzato per risolvere problemi inventivi. “Fare il contrario”, “usare un cambiamento nello stato di aggregazione” sono tecniche forti. In qualsiasi newsletter puoi trovare invenzioni realizzate con il loro aiuto. Ecco, ad esempio, la rivendicazione dell'invenzione nel certificato di copyright n. 183122: “Un metodo per scaricare zucchero greggio sfuso da contenitori, ad esempio da navi cisterna, caratterizzato dal fatto che, al fine di semplificare e accelerare il processo, lo zucchero greggio viene diluito con acqua e la pasta risultante viene pompata. I carichi alla rinfusa sono difficili da rimuovere dalle stive delle navi. L'inventore ha proposto di trasformare il carico alla rinfusa ostinato in un liquido che può essere facilmente pompato durante lo scarico. Un altro esempio è la rivendicazione contenuta nel certificato di copyright n. 489 938: “Un metodo per ripristinare la fluidità di prodotti congelati, caratterizzato dal fatto che, al fine di accelerare il processo di ripristino della fluidità dei materiali e ridurre l'intensità del lavoro, il materiale congelato viene esposto a temperature ultra-basse”. È inverno, i fertilizzanti minerali pietrificati dal freddo giacciono sulle banchine ferroviarie aperte. Come scaricare un treno del genere? Stanno cercando in qualche modo di riscaldare il carico, e questo è molto difficile, perché c'è molto carico. E così gli inventori usarono entrambe le tecniche a voi note: - è necessario non riscaldare, ma raffreddare (la tecnica del “fai il contrario”); -la carica viene cosparsa di azoto liquido, che poi si trasforma in gas e scompare (tecnica del “cambiamento di stato di aggregazione”). Bene, ora il compito che sei sicuro di affrontare. Problema 5. SCOMPARINO SU DI LORO! Come scrollare la sabbia che finisce nel calamaio con beccuccio? Gli ingegneri della fonderia hanno dovuto affrontare più o meno lo stesso problema. Le parti in metallo fuso devono essere pulite. Per fare questo, utilizzare un getto di sabbia. La superficie delle parti viene pulita, ma i granelli di sabbia cadono nelle cavità interne e vi rimangono. Non vuoi rovesciare parti di metallo pesante e scuotere via la sabbia... - Forse possiamo in qualche modo chiudere tutti i buchi? - suggerì esitante un ingegnere. “Un sacco di lavoro extra”, sospirò un altro. - Ma non vedo altra via d'uscita. I granelli di sabbia non scompariranno da soli. E poi è apparso un inventore. - Scompariranno da soli! - disse con sicurezza. - Per fare questo, devi avere dei granelli di sabbia... Quali dovrebbero essere i granelli di sabbia? E un altro compito. A proposito, tieni presente che i problemi provengono da diversi campi della tecnologia, ma vengono risolti utilizzando le stesse tecniche. Compito 6. POSSIEDE UN BREVETTO In un lungo tubo di gomma è necessario realizzare con precisione molti fori con un diametro di 10 millimetri. In realtà non è difficile perforare o praticare fori. Ma la gomma è flessibile, sotto l'utensile si allunga, si comprime, si piega... È molto difficile realizzare fori della dimensione richiesta. Il maestro ha provato a bruciare i buchi con una bacchetta calda, ma i bordi del buco bruciavano e si sgretolavano. - Non funziona niente! - esclamò seccato il maestro. - Piangere... E poi è apparso un inventore. - Perché piangere? - era sorpreso. - È tutto così semplice! Esiste il brevetto inglese n. 1263562, che propone... Cosa si propone in questo brevetto? Hai conosciuto due tecniche e ce ne sono circa un centinaio. Molti di loro sono inaspettati e spiritosi. Sì, lo vedrai tu stesso riflettendo su questo problema: Compito 7. OH, QUESTI RILEVATORI ... Una società straniera acquistava olio di girasole da un'altra e lo trasportava in autocisterne con una capacità di 3000 litri. E poi si è scoperto che ogni volta nel serbatoio mancavano 20-30 litri. Abbiamo controllato gli strumenti di misura: è tutto in ordine. Anche le guarnizioni sullo sportello di rifornimento e la tenuta del serbatoio sono in ordine. Si è tenuto conto che sulle pareti del serbatoio potrebbero rimanere diversi litri di olio sotto forma di pellicola; ma la carenza era molto maggiore... È stato invitato un detective esperto. E non ha trovato nulla: l'auto non si è fermata da nessuna parte, l'autista non ne ha scaricato l'olio. Il detective alzò le mani sconcertato... E poi è apparso un inventore. - Oh, questi detective! - Egli ha detto. - È tutto così semplice, devi solo pensarci un po'. E ha spiegato di cosa si trattava. Cosa ne pensi? Questo problema è stato pubblicato anche su Pionerskaya Pravda. Sono arrivate tantissime lettere, più di mille. Non hanno scritto solo gli scolari, ma anche studenti e ingegneri. Gli autori di due lettere erano agenti di polizia. Una montagna di lettere e nessuna risposta corretta! Un detective potrebbe facilmente svelare il segreto di una perdita d'olio se conoscesse un trucco ingegnoso: ciò che non può essere fatto ora, può essere fatto in anticipo. Si scopre che l'autista aveva appeso in anticipo il secchio all'interno del serbatoio vuoto. Quando l'olio veniva versato nel serbatoio, anche il secchio veniva riempito. Quindi il serbatoio è andato in fabbrica, l'olio è stato scaricato e l'autista ha tirato fuori con calma un secchio d'olio.
La tecnica del “fallo in anticipo” viene spesso utilizzata dagli inventori per risolvere una serie di problemi. Prendiamo, ad esempio, un problema puramente medico. Il calco in gesso a volte è molto difficile da rimuovere: bisogna segarlo lentamente e con attenzione, cercando di non toccare il corpo della persona. Gli inventori hanno trovato una via d'uscita: prima di applicare un calco in gesso, sul corpo viene posizionato un tubo di gomma, all'interno del quale si trova una lima sottile. Quando arriva il momento di rimuovere la benda, le estremità della sega vengono fissate in un seghetto alternativo e segano l'intonaco dal basso verso l'alto, dal corpo alla superficie esterna della benda.
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