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LIBRI E ARTICOLI
FEPOL DEL GENERE DI VEPOLES
Libri e articoli / E poi venne l'inventore
E ora uno dei compiti più difficili. Tuttavia, hai già visto più di una volta che un compito difficile è difficile solo finché non conosciamo le leggi dello sviluppo dei sistemi tecnici. Problema 22. POLIGONO-UNIVERSALE Nello stabilimento che produceva macchine agricole c'era una piccola palestra, un appezzamento di terreno circondato da una recinzione. Nel sito di prova sono stati testati nuovi progetti di automobili: come iniziano, come si girano. E poi si è saputo che nel prossimo futuro l'impianto dovrà produrre automobili per molti paesi, e ciascuno di questi paesi ha bisogno di automobili progettate per terreni diversi. "Abbiamo bisogno di centoquaranta poligoni", ha detto il direttore agli ingegneri riuniti nel suo ufficio. - Dove troveremo così tanto spazio?! "E tanti soldi", ha aggiunto il capo contabile. - No, è semplicemente irrealistico costruire centoquaranta poligoni! La situazione è senza speranza... E poi è apparso un inventore. - Non esistono situazioni senza speranza! - egli esclamò. - Un banco di prova universale può sostituirne centoquaranta. Per fare questo è necessario... Cosa è necessario per questo - cosa ne pensi? Spero che tu non suggerisca: - dividere un poligono in centoquaranta piccoli (il poligono di fabbrica è molto piccolo); - trasportare auto per i test in diversi paesi (ogni nuova auto deve essere testata decine di volte; potete immaginare i costi?); - cambiare il terreno del campo di allenamento allo stesso modo in cui si cambia l'arena in un circo (centoquaranta “arene” mobili sono una struttura gigantesca); - congelare e scongelare il terreno (questo è troppo lento); - esportare e importare diversi tipi di terreno (questo è lento e molto costoso)... Tali idee danno una vittoria in una cosa. Ma portano alla perdita in un altro modo. Ma dobbiamo superare la contraddizione tecnica: imparare a modificare le proprietà del terreno in discarica senza pagarlo con complicazioni inaccettabili, aumento dei costi o aumento della discarica. Scriviamo prima le condizioni del problema. Cosa viene dato? Dato il suolo, lo denotiamo con la lettera B1 (sostanza). Devi imparare come controllare le proprietà di B1 agendo su B1 con alcune forze. Indichiamo queste forze con la lettera P (campo di forze). Ciò si traduce nel seguente diagramma:
In fisica esistono quattro campi conosciuti: gravitazionale, elettromagnetico (in particolare, elettrico e magnetico) e due campi nucleari, le cosiddette interazioni deboli e forti. Nella tecnologia vengono utilizzati anche i termini “campo termico” e “campo meccanico”. Quindi, sei campi. Scartiamo subito i campi nucleari: serve una soluzione molto semplice al problema. Scartiamo anche il campo gravitazionale: la scienza non ha ancora imparato a controllare la forza di gravità. Rimangono tre campi. Ora è chiaro perché il compito è difficile. Il suolo non risponde all'azione delle forze elettromagnetiche ed è molto riluttante a rispondere all'azione dei campi meccanici e termici. La contraddizione fisica è chiaramente visibile: il campo P dovrebbe agire sulla sostanza B1 - ciò è richiesto dalle condizioni del problema - e il campo P non dovrebbe agire sulla sostanza B1, perché i campi a nostra disposizione controllano male le proprietà di questa sostanza. Questa contraddizione si verifica in molti problemi. E lo superano sempre allo stesso modo. Se non è possibile garantire un'azione diretta di n su B1, è necessario aggirare. Lasciamo che il campo P agisca sulla sostanza B1 attraverso qualche altra sostanza B2, che risponde bene all'azione dell'uno o dell'altro campo:
C'è azione (bypassando) e non c'è azione (diretta) ... Diciamo che decidiamo di utilizzare un campo magnetico. Come dovrebbe essere la sostanza B2 in questo caso? La risposta è ovvia: bisogna prendere una sostanza ferromagnetica, ad esempio polvere di ferro, che si mescola facilmente con B1. Le particelle magnetizzate sono attratte l'una dall'altra. Più forte è il campo magnetico, maggiore è la forza di attrazione. Una miscela di terra e polvere ferromagnetica in un forte campo magnetico può acquisire la forza del granito. E può essere sciolto e mobile, come la sabbia nel deserto... Quindi, se aggiungi polvere di ferro a una sostanza, utilizzando un campo magnetico puoi facilmente modificare le proprietà di questa sostanza, controllarla: comprimere, allungare, piegare, spostare, ecc. Ora, oltre a otto tecniche, ne hai due più serie di tecniche: la combinazione di “dividi - combina” e la combinazione di “aggiungi polvere magnetica e agisci con un campo magnetico”. Inoltre, quest'ultima combinazione ha una potenza eccezionale. Ecco alcuni esempi. Le petroliere a volte scaricano acqua contaminata dal petrolio nell’oceano. Ciò comporta una grossa multa, ma come si può dimostrare che il petrolio è stato scaricato da una determinata nave? Recentemente è stato proposto un metodo ingegnoso. Durante il caricamento del petrolio vengono aggiunte minuscole particelle magnetiche (per ogni nave - particelle con determinate proprietà magnetiche). Dopo aver scoperto una chiazza di petrolio nell'oceano, una nave pattuglia preleva un campione del petrolio e, utilizzando etichette magnetiche, trova facilmente il colpevole dell'inquinamento dell'acqua. Quando si realizzano pannelli truciolari, è auspicabile che i trucioli allungati non siano disposti in modo casuale, ma lungo la lunghezza del pannello, ciò ne aumenta la resistenza. ma come farlo? Dopotutto, non girerai ogni chip a mano... L'inventore ha suggerito di utilizzare la polvere magnetica. Le particelle di polvere aderiscono saldamente a ciascun chip e un magnete fa girare i chip secondo necessità. Puoi anche far aderire la polvere magnetica alle fibre di cotone. Ciò semplificherà moltissimo la filatura e la tessitura; le fibre saranno soggette all’azione dei campi magnetici. Quindi le particelle di polvere possono essere facilmente lavate via: la qualità del tessuto non si deteriorerà. Se aggiungi particelle magnetiche alla composizione da cui sono realizzate le teste dei fiammiferi, otterrai fiammiferi "magnetizzati" che possono essere facilmente posizionati in scatole. In generale, l’aggiunta di particelle magnetiche a qualsiasi prodotto spesso aiuta ad automatizzare lo styling. Ora questo è un compito molto semplice. In realtà, non è più semplice del problema del sito di prova. Ma dovresti risolvere il problema senza alcuna difficoltà. Problema 23. BENE, LEPRE, ASPETTA! Per girare un cartone animato, fanno molti disegni. Ci sono 52 disegni in ogni metro di pellicola, e più di 15000 in un film di dieci minuti! Uno studio cinematografico ha deciso di realizzare un film di contorno. Ecco come si gira una pellicola contour. L'artista stende un disegno utilizzando una corda colorata su una tavola di compensato. Il cameraman riprende l'inquadratura, l'artista sposta la corda, il cameraman riprende l'inquadratura e così via. Tuttavia, è più facile spostare la corda che realizzare un intero disegno. "Oh, le cose stanno andando lentamente", ha detto l'operatore. "Lentamente", concordò l'artista, correggendo l'immagine della lepre. - Affinché questo coniglio possa correre sullo schermo, impiegheremo niente meno che una giornata lavorativa. E poi è apparso un inventore. Bene, lepre, aspetta! disse deciso. ti scuoteremo... Cosa pensi abbia proposto l'inventore?
Il “triumvirato”, che comprende una sostanza, una polvere ferromagnetica e un campo magnetico, è chiamato fenolo (dalle parole “polvere ferromagnetica” e “iole”). Ma tali “triumvirati” possono essere costruiti anche in altri campi. Ricorda solo il problema 15: una primavera ostinata. Probabilmente hai intuito che la sorgente deve essere “nascosta” nel ghiaccio e, per fare ciò, formare un “triumvirato” di zero termico P1, sorgente B1 e ghiaccio B2:
È molto scomodo controllare direttamente la molla: questa è l'essenza del problema. È controllato dal congelamento e dallo scongelamento del ghiaccio (il ghiaccio secco è preferibile in modo che non ci sia acqua quando si scioglie). Nel problema 9 sull'ingrandimento delle goccioline liquide, viene fornita una sostanza: le goccioline. Puoi subito dire: per risolvere il problema avrai bisogno di una sostanza in più e di un campo. Nel caso più semplice, è possibile aggiungere particelle ferromagnetiche al liquido e controllare l'adesione delle goccioline utilizzando un campo magnetico. E se non è possibile aggiungere particelle estranee al liquido? Nasce una contraddizione: deve esserci una seconda sostanza e non deve esserci una seconda sostanza. Dividiamo il flusso in due parti, carichiamone una positivamente, l'altra negativamente. La contraddizione è stata risolta! Abbiamo una sostanza, non ne abbiamo aggiunte altre - eppure sembra che abbiamo due sostanze diverse... È stato costruito un sistema di due sostanze e un campo elettrico, il problema è stato risolto: gocce di carica opposta si uniscono. Un tale sistema è facile da controllare aumentando o diminuendo la quantità di addebiti. I “triumvirati” con qualsiasi campo (non solo magnetico) sono convenzionalmente chiamati “su-campi” (dalle parole “materia” e “campo”). Quindi fepol è un caso speciale di campo su. Come un triangolo rettangolo: un caso speciale (anche se molto importante) di un triangolo in generale. Non è un caso che ho paragonato i vepoli ai triangoli. Il concetto di "supol" gioca un ruolo importante nella teoria della risoluzione dei problemi inventivi quanto il concetto di "triangolo" in matematica. Il triangolo è una figura geometrica minima. Qualsiasi figura complessa può essere divisa in triangoli. E se possiamo risolvere problemi con i triangoli, possiamo risolvere problemi con qualsiasi altra forma. Anche nella tecnologia è lo stesso: se sappiamo risolvere i problemi “in superficie”, allora possiamo far fronte anche ai problemi legati a sistemi tecnici complessi.
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