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Et maintenant l'une des tâches les plus difficiles. Cependant, vous avez déjà vu plus d'une fois qu'une tâche difficile n'est difficile que tant que nous ne connaissons pas les lois de développement des systèmes techniques.

Problème 22. POLYGONE-UNIVERSAL

À l'usine qui produisait des machines agricoles, il y avait une petite décharge - un terrain entouré d'une clôture. De nouvelles conceptions de machines ont été testées sur le terrain d'entraînement : comment elles démarrent, comment elles tournent. Et maintenant, on sait que dans un proche avenir, l'usine devra produire des machines pour de nombreux pays, et chacun de ces pays a besoin de machines conçues pour différents sols.

Que faut-il pour cela - qu'en pensez-vous?

J'espère que tu ne proposes pas :

- diviser un polygone en cent quarante petits (le polygone d'usine est très petit);

- transporter des voitures pour les tester dans différents pays (chaque nouvelle voiture doit être testée des dizaines de fois ; pouvez-vous imaginer les dépenses qui seront nécessaires ?) ;

- changer le sol du terrain d'entraînement comme on change la piste d'un cirque (cent quarante « pistes » mobiles, c'est une structure gigantesque) ;

- geler et dégeler le sol (c'est trop lent);

- exporter et importer différents types de sols (c'est lent et très coûteux)...

De telles idées donnent une victoire en une chose. Mais ils conduisent à une perte dans un autre. Et nous devons surmonter une contradiction technique : apprendre à modifier les propriétés du sol à la décharge sans payer pour cela avec une complication inacceptable, une hausse des prix et une augmentation de la décharge.

Commençons par écrire les conditions du problème. Qu'est-ce qui est donné ? Le sol est donné, nous le désignerons par la lettre B1 (substance). Vous devez apprendre à contrôler les propriétés de B1, en agissant sur B1 avec certaines forces. On note ces forces par la lettre P (champ de forces). Il s'avère qu'un tel schéma:

Quatre champs sont connus en physique : gravitationnel, électromagnétique (en particulier les champs électriques et magnétiques) et deux champs nucléaires - les interactions dites faibles et fortes. En technologie, les termes "champ thermique", "champ mécanique" sont également utilisés. Donc, six champs. Écartons immédiatement les champs nucléaires : après tout, nous avons besoin d'une solution très simple au problème. Écartons également le champ gravitationnel : la science n'a pas encore appris à contrôler la gravité.

Il reste trois champs. Maintenant, on comprend pourquoi la tâche est difficile. Le sol ne réagit pas à l'action des forces électromagnétiques et réagit avec beaucoup de réticence à l'action des champs mécaniques et thermiques. Une contradiction physique est bien visible : le champ P doit agir sur la substance B1 - cela est requis par les conditions du problème - et le champ P ne doit pas agir sur la substance B1, car les champs dont nous disposons contrôlent mal les propriétés de cette substance. Une telle contradiction se produit dans de nombreux problèmes. Et ils le surmontent toujours de la même manière. S'il n'est pas possible d'assurer une action directe de n sur B1, il faut faire un détour. Que le champ P agisse sur la substance B1 par l'intermédiaire d'une autre substance B2, qui réponde bien à l'action de tel ou tel champ :

Il y a action (contournement), et il n'y a pas action (directe)...

Disons que nous décidons d'utiliser un champ magnétique. Quelle devrait être la substance B2 dans ce cas ? La réponse est évidente : nous devons prendre une substance ferromagnétique, par exemple de la poudre de fer, qui se mélange facilement avec B1. Les particules magnétisées sont attirées les unes vers les autres. Plus le champ magnétique est fort, plus la force d'attraction est grande. Un mélange de "terre plus poudre ferromagnétique" dans un fort champ magnétique peut acquérir la force du granit. Et il peut être lâche et mobile, comme le sable dans le désert...

Donc, si vous ajoutez de la poudre de fer à une substance, à l'aide d'un champ magnétique, vous pouvez facilement modifier les propriétés de cette substance, la contrôler - comprimer, étirer, plier, déplacer, etc. Maintenant, en plus de huit astuces, vous avez deux autres séries d'astuces : la combinaison "écraser - combiner" et la combinaison "ajouter de la poudre magnétique et agir avec un champ magnétique". De plus, cette dernière combinaison a une puissance exceptionnelle. Voici quelques exemples.

Les pétroliers déversent parfois de l'eau contaminée par le pétrole dans l'océan. Une grosse amende est due pour cela, mais comment prouver que le pétrole a été déversé de ce navire en particulier ? Une méthode ingénieuse a récemment été proposée. Lors du chargement dans le pétrole, de minuscules particules magnétiques sont ajoutées (pour chaque navire - des particules ayant certaines propriétés magnétiques). Après avoir trouvé une nappe de pétrole dans l'océan, le patrouilleur prélève un échantillon de pétrole et, à l'aide de marques magnétiques, trouve facilement le coupable de la pollution de l'eau.

Dans la fabrication de panneaux de particules, il est souhaitable que les copeaux oblongs ne soient pas situés au hasard, mais sur la longueur du panneau - cela augmente sa résistance. Mais comment faire ça ? Après tout, vous n'allez pas tourner chaque puce à la main... L'inventeur a suggéré d'utiliser de la poudre magnétique. Les particules de poudre s'accrochent fermement à chaque puce et l'aimant fait tourner les puces au besoin.

Vous pouvez faire adhérer la poudre magnétique aux fibres de coton. Cela simplifiera grandement le filage et le tissage, les fibres obéiront à l'action des champs magnétiques. Ensuite, les particules de poudre sont faciles à laver : la qualité du tissu ne se détériorera pas.

Si vous ajoutez des particules magnétiques à la composition à partir de laquelle les têtes d'allumettes sont fabriquées, vous obtiendrez des allumettes "magnétisées" - elles sont faciles à empiler dans des boîtes. En général, l'ajout de particules magnétiques à n'importe quel produit aide souvent à automatiser le coiffage.

Et maintenant une tâche très facile. En fait, ce n'est pas du tout plus facile que la tâche d'un site de test. Mais vous devriez résoudre le problème sans aucune difficulté.

Problème 23. BIEN, LIÈVRE, ATTENDEZ !

Pour tourner un dessin animé, ils font beaucoup de dessins. Il y a 52 dessins dans chaque mètre de film, et plus de 15000 XNUMX dans un film de dix minutes ! Dans un studio de cinéma, ils ont décidé de tourner un film de contour. Ils tournent un film de contour comme celui-ci. Sur un bouclier en contreplaqué, l'artiste dispose un dessin avec un cordon de couleur. Le caméraman prend un plan, l'artiste déplace la corde, le caméraman refait le plan, et ainsi de suite. Pourtant, il est plus facile de déplacer le cordon que de faire un motif entier.

Que pensez-vous que l'inventeur a proposé?

"Triumvirate", comprenant une substance, une poudre ferromagnétique et un champ magnétique, était appelé phénol (des mots "poudre ferromagnétique" et "iole"). Mais de tels « triumvirats » peuvent être construits avec d'autres domaines. Rappelez-vous au moins le problème 15 - à propos d'un ressort têtu. Vous avez probablement deviné que la source devait être "cachée" dans la glace, et pour cela, un "triumvirat" devait être constitué à partir du zéro thermique P1, de la source B1 et de la glace B2 :

Il est très gênant de contrôler directement le ressort - c'est l'essence du problème. Ils le gèrent en gelant et en dégelant la glace (la neige carbonique est préférable, pour qu'il n'y ait pas d'eau lors de la fonte).

Dans le problème 9 sur l'agrandissement des gouttes liquides, une substance est donnée - les gouttes. On peut dire tout de suite qu'il faudra encore une substance et un champ pour résoudre le problème. Dans le cas le plus simple, on peut ajouter des particules ferromagnétiques au liquide et contrôler le "collage" des gouttes à l'aide d'un champ magnétique.

Et si vous ne pouvez pas ajouter de particules étrangères au liquide ?

Une contradiction surgit : la deuxième substance doit exister - et la deuxième substance ne doit pas exister. Nous divisons le flux en deux parties, chargeons l'une positivement, l'autre négativement. La contradiction est résolue ! Nous avons une substance, nous n'avons pas ajouté d'autres substances - et pourtant nous avons, pour ainsi dire, deux substances différentes ... Un système de deux substances et un champ électrique a été construit, le problème a été résolu : des gouttes chargées de manière opposée se colleront ensemble. Un tel système est facile à contrôler en augmentant ou en diminuant le montant des charges.

Les "triumvirats" avec n'importe quel champ (pas seulement magnétique) sont classiquement appelés "su-champs" (des mots "substance" et "champ"). Le fefield est donc un cas particulier du sufield. Comme un triangle rectangle, c'est un cas particulier (bien que très important) d'un triangle en général.

Ce n'est pas un hasard si j'ai comparé des supôles à des triangles. Le concept de "su-field" joue le même rôle important dans la théorie de la résolution inventive de problèmes que le concept de "triangle" en mathématiques. Le triangle est la plus petite figure géométrique. Toute figure complexe peut être divisée en triangles. Et si nous pouvons résoudre des problèmes avec des triangles, nous maîtriserons des problèmes avec toutes les autres formes. Il en est de même en technologie : si nous sommes capables de résoudre des problèmes « sur un sous-terrain », alors nous ferons également face à des problèmes liés à des systèmes techniques complexes.

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