Владимир Петров - Решение нестандартных задач

ПС: Сопротивление движению увеличивается ( С) с увеличением скорости( А) движения, и оно не должно увеличиваться ( анти-С), а еще лучше уменьшаться , чтобы не увеличивать мощность( Б) двигателей.

Сопротивление движению должно быть большим и маленьким .

Можно рассмотреть ситуацию и с другой стороны.

Уменьшить сопротивление движения, а, следовательно, и мощность двигателя можно, ликвидировав подводную часть корпуса судна, но чтобы судно держалось на плаву, подводная часть корпуса необходима .

В этом случае ПТмежду плавучестью( А ») и мощностью ( Б) .

ПС: подводная часть корпуса должна быть ( С ») для обеспечения плавучести( А ») и не должна быть ( анти-С »), чтобы не увеличивать мощность ( Б) двигателя при увеличении скорости.

Разрешение противоречия

Такие противоречивые свойства разрешаются изменением структуры. Движение судна должно быть в воде, чтобы поддерживать судно, и не в воде( в воздухе), чтобы уменьшить сопротивление движению.

Подводная часть корпуса судна не должна быть в воде.

Мы должны изменить (заменить) структуру воды — сделать ее воздухом (или подводную часть корпуса судна сделать воздухом), т. е. судно необходимо вынести из воды.

Можно ПС сформулировать и так:

Корпус судна должен находиться в воде, чтобы создавать силу поддержания, и не должен находиться в воде(должен находиться в воздух, чтобы не создавать гидродинамическое сопротивление при движении.

Такое противоречие разрешается во времени.

При движении (в один момент времени) сила поддержания обеспечивается за счет физического принципа, позволяющего поднять корпус из воды, а при стопе (в другой момент времени) корпус может находиться в воде.

Создали суда на подводных крыльях, воздушной подушке и экранопланы .

Задача 5.17. Лифт в многоэтажном доме

Условие задачи

В одном учреждении, находящемся в многоэтажном доме, поступило много жалоб от посетителей и служащих, что им приходится подолгу ждать лифт. Администрация собиралась ставить дополнительный лифт, и подыскивали место, где его поставить. Выяснилось, лифт можно ставить только с внешней стороны здания, что предполагает большие затраты.

Один из администраторов рассказал об этой задаче своему знакомому изобретателю. На следующий день изобретатель пришел в учреждение посмотреть ситуацию своими глазами. После исследования ситуации изобретатель сказал, что он может решить эту задачу. Что же он предложил?

Разбор задачи

ПП: анти-Б

Как дешево поставить дополнительный лифт? Нежелательный эффект (НЭ) — дорого( анти-Б) строить новый лифт.

ПТ: А — анти-Б

ПТ: Отсутствие жалоб посетителей( А) и затраты средств( анти-Б) на постановку нового лифта .

ИКР: А, Б

ИКР: Нет затрат( Б) на дополнительный лифт, а посетители не жалуются ( А).

ПС: C → А, анти-С → Б

ПС: Лифт не должен быть поставлен ( анти-С), чтобы не было больших затрат( Б), и должен быть поставлен ( С), чтобы посетители не жаловались ( А).

Разрешение противоречия

Такой вид противоречия решается использованием ресурсов. Остается подобрать самые дешевые ресурсы. Наиболее дешевые отходыи психологические эффекты.

В здании не было отходов, которые помогли бы решить задачу, и изобретатель использовал психологические эффекты. Для решения такого рода задач существует прием «отвлечения внимания».

Решение.

Изобретатель предложил поставить около дверей лифта зеркала.

Люди любят смотреть на себя и не замечают, как проходит время.

Задача 5.18. Перекачка газа

Условие задачи

Необходимо перевести весь газ из транспортного баллона (рис. 5.24а — справа — баллон 200 л) в два пустых — рабочих (рис. 5.24а — слева — баллоны 100 л). Емкость каждого из них равна половине емкости транспортного баллона.

Известны два способа перекачки газа (рис. 5.24 б, в).

Первый способ (рис. 5.24 б) состоит в том, что транспортный баллон прямо подсоединяют к рабочим. В этом случае во всех баллонах устанавливается одинаковое давление, и половина газа останется в транспортном баллоне. Второй способ (рис. 5.24 в) намного сложнее: газ перекачивается из большого баллона (200 л) в два других (по 100 л) при помощи компрессора . Так можно перевести весь газ, но необходимо использовать специальное оборудование — компрессор высокого давления.

Рис. 5.24. Перекачка газа

а) исходное состояние: два рабочих баллона емкостью 100 л каждый и транспортный баллон емкостью 200 л.; б) непосредственное соединение транспортного баллона с рабочим; в) соединение через компрессор.

Задача заключается в том, чтобы найти способ полностью переводить газ из транспортного баллона в рабочие без применения дополнительного оборудования (компрессоров).

С такой задачей приходится сталкиваться при «зарядке» самолетов.

Разбор задачи

Краткая формулировка задачи

Найти простойспособ перевода всего газа из одного баллона в два других.

ПП: анти-Б

Нежелательный эффект: НЕПОЛНАЯ( анти-Б) перекачка газа.

В данной задаче перекачка газа возможна с применением и без применения компрессора :

— с компрессором

ПТ 1: Б — анти-А

Газ переводится весь( Б), но при этом усложняется( анти-A) система.

ПТ 1: Полнаяперекачка газа — Сложность.

— без компрессора

ПТ 2: анти-Б — А

Система не усложняется( A), но газ переводится не весь( анти-Б).

ПТ 2: Простота — Потеригаза.

Используя простойспособ (прямое подсоединение), но при этом теряемполовину газа.

Выбор ПТ

Выбираем ПТ 2, так как эта формулировка нацелена на использование простого способа(см. краткую формулировку задачи).