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L'ERA DEI SISTEMI TECNICI

BARCA + BARCA=?

Libri e articoli / E poi venne l'inventore

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Nei libri di storia tecnica, il XIX secolo è indicato come l'era del vapore. La prima metà del XX secolo è stata il secolo dell'elettricità. E a quale secolo appartiene il nostro tempo? Non c'è consenso qui. Alcuni dicono: l'età dell'atomo. Altri sono l'era spaziale. Forse l'età della chimica? Oppure - l'era dell'elettronica?

Se un ingegnere vissuto all'inizio del XX secolo vedesse la tecnologia dei nostri giorni, forse sarebbe prima di tutto colpito da un forte aumento delle dimensioni delle macchine a lui già familiari. Le auto con una capacità inferiore a un carro si sono trasformate in potenti autocarri con cassone ribaltabile, che trasportano facilmente 150-200 tonnellate, in supergiganti, che trasportano un'intera piattaforma di perforazione. Gli aerei che riuscivano a malapena a sollevare due o tre passeggeri si trasformarono in giganteschi airbus. Apparvero colossali petroliere con una cilindrata di mezzo milione di tonnellate. Turbine, gru, locomotive, edifici, escavatori, varie strutture di ricerca: tutto è diventato decine di volte più grande. Sembrerebbe che non abbia importanza: cento camion con una capacità di una tonnellata e mezza ciascuno o un camion che trasporta cento tonnellate e mezzo? La capacità di carico è la stessa, ma il servizio del supercamion richiede venti volte meno persone e il carico e scarico è dieci volte più veloce. Molti problemi inventivi sorgono proprio a causa del rapido aumento delle dimensioni delle macchine. Ecco uno di quei compiti.

Problema 16. DOPO L'INCIDENTE

Un aereo da trasporto pesante ha effettuato un atterraggio di emergenza su un campo arato a XNUMX chilometri dall'aeroporto. L'aereo è stato scaricato, il danno è stato esaminato: crepe, ammaccature, la pelle è stata strappata in alcuni punti. È necessario consegnare l'aereo all'aeroporto, all'officina. Ma l'aereo pesa più di cento tonnellate. Tale macchina deve essere trasportata con molta attenzione in modo che non vi siano danni aggiuntivi. Gli esperti si sono riuniti per un incontro. Se l'aereo fosse più piccolo, tutto sarebbe semplice...

E ha spiegato come soddisfare richieste contrastanti.

Prova a indovinare: cosa proponeva l'inventore?

Le macchine stanno crescendo rapidamente, ma non senza limiti. Aumentano dieci, venti, cento volte... Tuttavia, arriva un punto in cui un'ulteriore crescita diventa non redditizia. Quindi una macchina si unisce a un'altra: nasce un nuovo sistema tecnico, piccolo, ma con riserve per la crescita. Ricordiamo la storia della nave. Le prime navi erano azionate dai remi. All'inizio costruirono navi con una fila di remi, poi più grandi - con remi a due, tre, quattro file ... Nell'antica Roma, una volta costruirono una nave con trenta file di remi! Era difficile per i rematori lavorare insieme sui remi. E i remi stessi divennero molto pesanti: la distanza dalle file superiori all'acqua superava i venti metri.

E poi c'erano le navi a vela. Anche le loro dimensioni sono aumentate, ma non a causa del mucchio di remi. Ora le vele venivano migliorate e gradualmente è stato divertente: i velieri sono diventati remi a vela e poi puramente naviganti. Iniziò la rapida crescita dell'attrezzatura velica: aumentarono il numero di alberi, la loro altezza, allargarono le vele, installarono vele aggiuntive tra gli alberi ... Quindi fu creata una nave a vapore a vela e tutto si ripeté: navi a vapore a vela gradualmente ha lasciato il posto alla vela a vapore, e poi al vapore puro.

Ogni volta che A e B si uniscono nel sistema AB, sorge qualcosa di fondamentalmente nuovo, che possiede qualità che separatamente A e B non hanno.Anche se il sistema è formato secondo lo schema A + A, la somma non è ancora 2A, ma qualcosa di più. Una barca più una barca, combinate in un sistema, non sono più due barche, ma un catamarano con maggiore stabilità, "ponte antiribaltamento".

Questa caratteristica più importante dei sistemi è chiaramente visibile nel problema del punteruolo.

Problema 17. TERMOMETRO PER WELVIES

Un giorno, gli scienziati si sono riuniti per discutere su come affrontare lo scarabeo dal naso lungo. E poi si è scoperto che le condizioni per l'esistenza dello scarabeo sono ancora molto poco studiate. Nessuno sapeva, ad esempio, quale fosse la temperatura corporea di un punteruolo.

Cosa pensi abbia proposto l'inventore?

Questo problema è stato pubblicato su Pionerskaya Pravda e la parola "vetro" è stata aggiunta al testo. L'inventore ha detto: "Prendi un normale bicchiere ..." La metà delle risposte inviate dai lettori diceva: "Dobbiamo prendere un bicchiere, riempirlo d'acqua, gettarci dentro un punteruolo e misurare la temperatura con un normale termometro". Certo, questa è la risposta sbagliata: il piccolo punteruolo difficilmente cambierà la temperatura dell'acqua. L'inerzia psicologica mi ha deluso: siccome c'è un bicchiere, riempiamolo d'acqua, ecco perché esiste...

Nei compiti ci sono spesso parole: trappole che portano a idee sbagliate. Pertanto, nella teoria della risoluzione dei problemi inventiva esiste una regola molto importante: è necessario rimuovere tutti i termini speciali dalle condizioni del problema, sostituendoli con parole semplici. Se, ad esempio, il problema menziona "vite micrometrica", puoi sostituire queste parole con altre più semplici: "un'asta che si muove in modo molto preciso". La parola "avvitare" è scomparsa - ed è diventato subito chiaro che la soluzione non è necessariamente collegata con "avvitare".

Tuttavia, ne parleremo più avanti. Ora torniamo al compito. Devi riempire un bicchiere, una scatola o una borsa di punteruoli e misurare la temperatura con un normale termometro. Cento curculioni, messi insieme, formano un sistema con nuove proprietà. Le dimensioni di questo sistema sono molto maggiori delle dimensioni delle sue singole parti, quindi la misurazione della temperatura non presenta alcuna difficoltà.

In ogni numero del bollettino delle invenzioni puoi trovare innovazioni tecniche, che consistono nel fatto che oggetti uguali o diversi sono combinati in un unico sistema (ricorda: questa è già la sesta tecnica nella tua collezione). Qui, ad esempio, il certificato di copyright n. 408586: si proponeva di assemblare in un "mucchio" - in un unico blocco - le unità caldaia, che in precedenza erano disposte in fila. La costruzione è semplificata, la lunghezza delle linee dell'acqua e del vapore è ridotta, un camino è sufficiente per l'intero blocco.

Il calore viene costantemente rilasciato nei depositi di alimentazione, i locali devono essere raffreddati. E le stanze per gli animali, al contrario, devono essere riscaldate. Nel certificato dell'autore n. 251801, si propone di unire questi edifici: il calore dei depositi di mangime riscalderà i locali per il bestiame.

Nota: per formare un sistema, è necessario collegare gli oggetti in modo che appaia una nuova proprietà. Ad esempio, se installi semplicemente una motoslitta (o una motocicletta) su un motoscafo, non ci sarà alcuna invenzione. Ma l'inventore, che ha ricevuto il brevetto statunitense n. 3935832, è riuscito a salvare un motore: la barca è azionata dal motore della motoslitta. È già un sistema.

Un cacciatore a volte ha bisogno di avere due pistole con cariche diverse: un colpo e un proiettile. Ma cacciare con due pistole è scomodo: mi sono preparato a sparare da una pistola, ma ce ne è voluta una seconda, devo cambiare pistola, ma non c'è tempo ... Per legare insieme due pistole? Una volta lo facevano. E poi hanno indovinato: nel nuovo sistema ci sono tante parti identiche, puoi "ridurle". In effetti, perché il "fascio" ha bisogno di due mozziconi ?! Le parti superflue sono state "ridotte", il risultato è stato un moderno fucile a doppia canna.

Un altro (bellissimo!) esempio. Negli impianti metallurgici, i rifiuti - ceneri e scorie - vengono trasportati dall'acqua attraverso i tubi. Sulle pareti interne dei tubi si forma rapidamente una densa crosta che deve essere rimossa manualmente. Molti ingegneri ci hanno pensato, ma non sono riusciti a trovare nulla. E altri ingegneri a quel tempo hanno lottato con il compito di preservare i tubi attraverso i quali i rifiuti di carbone vengono "fusi". Pezzi taglienti di carbone graffiano il metallo, non è stato possibile impedire l'usura dei tubi. L'inventore Mikhail Ivanovich Sharapov ha proposto di formare un unico sistema da questi tubi. Innanzitutto, cenere e scorie passano attraverso i tubi. Sulle pareti si forma una crosticina. Quindi i rifiuti di carbone vengono fatti passare attraverso gli stessi tubi: strappano via questa crosta. E ancora cenere e scorie...

E ora per l'esercizio.

Problema 18. Sottosopra

L'impianto ha ricevuto un ordine per la produzione di grandi filtri in vetro sotto forma di cilindri con un diametro di un metro e un'altezza di due metri. I fori passanti dovrebbero essere passati lungo il filtro. Gli ingegneri hanno guardato il disegno e sono rimasti senza fiato: in ogni filtro devono essere praticati migliaia di fori sottili.

Cosa ha suggerito l'inventore, cosa ne pensi?

C'è un suggerimento nel problema: devi fare il contrario. Non faremo buchi nel cilindro, ma faremo un cilindro ... dai buchi. Prendiamo i tubi di vetro, mettiamoli insieme e il cilindro con i fori è pronto. Non puoi prendere tubi, ma bacchette di vetro; messi insieme formano anch'essi un cilindro forato. Spremi una dozzina di matite con la mano: questo è il modello del filtro. Un tale filtro non è solo facile da fabbricare, ma può essere rapidamente smontato e rimontato.

A proposito, fai attenzione: questa invenzione combina due metodi.

Il cilindro solido è sostituito da molti tubi sottili: questa tecnica è chiamata frantumazione. E poi è stato assemblato un sistema dai tubi: una ricezione combinata. Tali combinazioni (tecnica e antitecnica) sono spesso utilizzate per risolvere problemi inventivi. Dopotutto, la contraddizione è "doppia" (dovrebbe essere - non dovrebbe essere, necessaria - non necessaria), quindi la chiave di tale contraddizione deve essere "doppia".

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