© Г.Альтов "Пионерская правда", 3.03.1978. - С.4
МАЯК ДЛЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЯ

УЛЫБКА БЕЗ КОТА

Задача: Как проверить движение воздуха в коровнике?

Помните, как Алиса встретила в стране чудес Кота, умеющего внезапно появляться и исчезать? "А можете вы появляться и исчезать не так внезапно? - спросила Алиса. - А то у меня голова идёт кругом". Кот сказал: "Хорошо" - и исчез очень медленно. Сначала исчез кончик его хвоста, а последней - улыбка. Она долго парила в воздухе, когда всё остальное уже пропало. "Видела я котов без улыбок, - подумала Алиса, - но улыбка без кота! Такого я в жизни не встречала".

Вот эту "улыбку без кота" невольно вспоминаешь, просматривая ответы на задачу "Как проверить движение воздуха в коровнике?" Большинство ребят ответило так: нужно взять зажжённую свечу, её пламя отклонится в сторону движения воздуха. Верно, но ведь свеча покажет движение воздуха (притом не очень точно) только в одном месте, а помещение может быть большим. Ходить со свечой? Поднимать её к потолку? Медленно, неудобно. Вот если бы пламя свечи само парило в воздухе, как улыбка без кота... Свеча нам не нужна, она ничего не показывает, нужно только пламя. Может быть, использовать дым? Такую идею выдвигают многие школьники. Но дым непрозрачен. Заполнив коровник дымом, мы просто ничего не увидим.

КАК НАДО ДУМАТЬ

Во многих письмах записаны оба предложения: использовать пламя свечи или дым. Каждое из этих предложений имеет свои плюсы и минусы. Надо было попытаться объединить плюсы этих идей и избавиться от их минусов. А в письмах этого нет. Пожалуйста, запомните: ВЫДВИНУВ КАКУЮ-ТО ИДЕЮ, НЕЛЬЗЯ СЧИТАТЬ ЗАДАЧУ РЕШЁННОЙ. НАДО УСИЛИТЬ ПЛЮСЫ И УБРАТЬ МИНУСЫ, ПРИСУЩИЕ ЭТОЙ ИДЕЕ . Не обрывайте рассуждений на полдороге! Нашли какую-то идею - хорошо, ищите теперь её минусы. Нашли минусы - подумайте, как от них избавиться. Получится улучшенная идея. И снова ищите её минусы, снова думайте, как их устранить. Нужно строить цепочку мыслей. С этого и начинается творческое мышление.

ВОЗНИКАЕТ ПРОТИВОРЕЧИЕ

А теперь вернёмся к задаче. Пламя свечи имеет небольшие размеры, за ним удобно наблюдать. Но из-за небольших размеров пламя показывает движение воздуха только в одном месте. Дым заполняет весь объём, но наблюдать за ним неудобно. Противоречие: нам нужно что-то очень большое, заполняющее, как дым, всё помещение, и одновременно что-то очень маленькое, наподобие пламени свечи. "Надо заполнить помещение пухом", - пишет школьник (Волгоград). Что ж, воздух с пухом - это уже похоже на нужное нам сочетание: пушинки малы (как пламя свечи), но их много, и они (подобно дыму) заполнят всё помещение. "Ленточки из тонкой бумаги", - советует другой школьник (г. Калинин). Тоже неплохо. Но объём воздуха в коровнике велик - несколько тысяч кубометров. Заполнить такой объём пухом или ленточками довольно сложно. Что же делать?

КАК НАДО ДУМАТЬ

Пушинки, ленточки, нити, порошок мела, пудра... Таких веществ много. Но распылить их в огромном помещении - дело непростое. К тому же они быстро осядут, ведь сделаны они из веществ, которые тяжелее воздуха. Среди множества материалов надо найти единственный, который лучше всех других подходит для наших целей. С такой проблемой изобретателю приходится встречаться часто. Что же делать? Перебирать все вещества наугад? Нет! Надо поступить иначе. Представим себе самый
идеальный случай: никакого расхода на вещество нет, и плотность вещества такая же, как у воздуха. Теперь у нас просто нет выбора: придётся взять... воздух.
Итак, возьмём "кусочек" воздуха. Почему мы не видим его движения? Потому что этот "кусочек" ничем не отделён от окружающего воздуха. Надо дать ему какую-то оболочку - и задача решена...

ЗАПОМНИТЕ: ЧТОБЫ НЕ ПЕРЕБИРАТЬ НАУГАД МНОГОЧИСЛЕННЫЕ ВАРИАНТЫ, НАДО ОРИЕНТИРОВАТЬСЯ НА САМЫЙ ИДЕАЛЬНЫЙ ВАРИАНТ. Пусть этот вариант кажется недостижимым - ничего, важно, что он, как маяк, указывает направление, по которому нужно идти.

В ОСНОВЕ – ИГРУШКА

"Надо использовать мыльные пузыри", - предлагает школьница (Москва). Отличная идея - она очень близка к идеалу. "Кусочек" воздуха ограждён тончайшей плёнкой воды - и сразу становится видимым. Есть игрушка, позволяющая легко получать множество мыльных пузырей. Несколько лет назад изобретатели, решая задачу о коровнике, взяли за основу именно эту игрушку. Они соединили её с вентилятором - получился прибор, создающий поток мелких мыльных пузырей. Помещение быстро заполняется пузырями, остаётся сделать фотоснимки: чем быстрее движутся пузыри, тем длиннее чёрточки на снимке. Красивое решение, не правда ли?

КАК НАДО ДУМАТЬ

Допустим, задача решена. Сегодня все в порядке. Но требования к технике постоянно растут, и завтра та же задача возникает снова - с более суровыми условиями. Как быть, если задача усложнится и придётся исследовать движение отдельных потоков воздуха в коровнике? Ведь пузыри одинаковые, нетрудно запутаться. Чтобы этого не произошло, придётся "окрасить" пузыри. Мы уже рассказывали о светящихся красках - люминофорах. Небольшая добавка люминофора в раствор - и пузыри, освещенные ультрафиолетовым светом, станут красными, синими, жёлтыми... Каждый поток можно окрасить в свой цвет и проследить, как движутся и смешиваются потоки.

ЗАПОМНИТЕ: ДАЖЕ ХОРОШО РЕШЁННУЮ ЗАДАЧУ МОЖНО УСЛОЖНИТЬ И ПОЛУЧИТЬ НОВОЕ РЕШЕНИЕ.

ИЗОБРЕТАТЕЛЬ СЛУШАЕТ "ПУЛЬС"

В технике часто встречается такая задача: движется нить, и надо на ходу измерить её диаметр. Задача очень трудная, особенно когда диаметр нити мал. Но есть приём, позволяющий обойти трудности. Вспомните гитару: струны (а это ведь тоже нити!) звучат по-разному в зависимости от толщины. Чем тоньше струна, тем быстрее она колеблется и тем выше получается звук. Значит, надо "дёрнуть" нить и измерить число колебаний. Это позволит, не останавливая нить, узнать, какой у неё диаметр.

За последние годы выдано много авторских свидетельств на подобные изобретения. Раньше, например, при полировке металлических лент приходилось часто останавливаться, чтобы измерить толщину ленты. А теперь измерения ведут, не прерывая работы: ленту, находящуюся в растворе кислоты, заставляют колебаться и по частоте колебаний судят о её толщине.

Врачи измеряют пульс человека - это самый простой способ узнать о состоянии организма. Частота колебаний - нечто вроде пульса: она говорит о состоянии деталей, из которых собраны машины и механизмы. Изменилась длина, другой стала масса, иначе давит на деталь внешняя среда - во всех случаях сразу меняется "пульс" частота колебаний.

Как на ходу определить есть ли трещина в подшипнике? Задача трудная, но вы теперь легко её решите. У "здорового" подшипника одна частота колебаний (её можно измерить заранее), а у "больного" другая - ведь трещина делит подшипник на две части, меняется длина и, следовательно, частота колебаний.

Изобретателю необходимо твёрдо помнить, что у каждой "железки" есть "пульс", очень точно сигнализирующий о её состоянии.

А теперь задача. В грунт вбиты сваи. Как проверить - крепко их держит грунт или не очень?

"ПОДУМАЕШЬ – ПУЗЫРЬКИ…"

На одном заводе перерабатывали сырьё - жидкость, поступавшую по трубопроводу с соседнего химкомбината. Какое это было сырьё - неважно. Скажем только, что для нормальной работы требовалось, чтобы в нём не было газа. И вот однажды по трубам пошла жидкость с пузырьками - прямо как газировка. Что делать? Попробовали разные фильтры - не помогает. Добавлять в жидкость какие-нибудь очищающие вещества нельзя. Строить отстойники?

- Другого выхода нет, - сказал один инженер. - В отстойниках недели за две жидкость отстоится.

- А план? - возразил директор. - Две недели будем стоять? Да и дорого обойдутся эти отстойники...

И тут, конечно, появился изобретатель.

- Подумаешь, пузырьки!.. - сказал он. - Через полчаса всё будет в порядке. Надо эту жидкость взять и...

И он объяснил, как избавиться от пузырьков.

Попробуйте догадаться, что предложил изобретатель.

Ждём ваших писем.