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LIVROS E ARTIGOS
FEPOL DO GÊNERO DE VEPOLES
Livros e artigos / E então veio o inventor
E agora uma das tarefas mais difíceis. Porém, você já viu mais de uma vez que uma tarefa difícil só é difícil enquanto não conhecemos as leis de desenvolvimento de sistemas técnicos. Problema 22. POLÍGONO-UNIVERSAL Na fábrica que produzia máquinas agrícolas, havia um pequeno campo de treinamento - um terreno cercado por uma cerca. Novos designs de carros foram testados no local de testes: como eles começam, como eles giram. E então soube-se que num futuro próximo a fábrica terá que produzir carros para muitos países, e cada um desses países precisa de carros projetados para diferentes solos. “Precisamos de cento e quarenta polígonos”, disse o diretor aos engenheiros reunidos em seu escritório. - Onde vamos conseguir tanto espaço?! “E tanto dinheiro”, acrescentou o contador-chefe. - Não, é simplesmente irrealista construir cento e quarenta polígonos! A situação é desesperadora... E então um inventor apareceu. - Não existem situações desesperadoras! - ele exclamou. - Um campo de testes universal pode substituir cento e quarenta. Para fazer isso você precisa... O que é necessário para isso - o que você acha? Espero que não sugira: - dividir um polígono em cento e quarenta pequenos (o polígono de fábrica é muito pequeno); - transportar carros para testes em diferentes países (cada carro novo tem que ser testado dezenas de vezes; você pode imaginar os custos?); - mudar o solo do campo de treinamento da mesma forma que muda a arena de um circo (cento e quarenta “arenas” móveis são uma estrutura gigantesca); - congelar e descongelar o solo (isso é muito lento); - exportar e importar diferentes tipos de solo (isso é lento e muito caro)... Essas ideias proporcionam uma vitória em uma coisa. Mas eles levam à perda de outra maneira. Mas precisamos superar a contradição técnica: aprender a alterar as propriedades do solo do aterro sem pagar por isso com complicações inaceitáveis, aumento de custo ou aumento do aterro. Vamos primeiro escrever as condições do problema. O que é dado? Dado o solo, denotamo-lo pela letra B1 (substância). Você precisa aprender como controlar as propriedades de B1 agindo sobre B1 com algumas forças. Vamos denotar essas forças pela letra P (campo de forças). Isso resulta no seguinte diagrama:
Existem quatro campos conhecidos na física: gravitacional, eletromagnético (em particular, campos elétricos e magnéticos) e dois campos nucleares - as chamadas interações fracas e fortes. Em tecnologia, também são utilizados os termos “campo térmico” e “campo mecânico”. Então, seis campos. Descartemos imediatamente os campos nucleares: precisamos de uma solução muito simples para o problema. Descartemos também o campo gravitacional: a ciência ainda não aprendeu a controlar a força da gravidade. Restam três campos. Agora está claro porque a tarefa é difícil. O solo não responde à ação das forças eletromagnéticas e reluta muito em responder à ação dos campos mecânicos e térmicos. A contradição física é claramente visível: o campo P deveria atuar sobre a substância B1 - isto é exigido pelas condições do problema - e o campo P não deveria atuar sobre a substância B1, porque os campos à nossa disposição controlam mal as propriedades desta substância. Essa contradição ocorre em muitos problemas. E eles sempre superam isso da mesma maneira. Se for impossível garantir uma ação direta de n em B1, é necessário dar a volta. Deixe o campo P atuar na substância B1 através de alguma outra substância B2, que responde bem à ação de um ou outro campo:
Há ação (ignorando) e não há ação (direta) ... Digamos que decidimos usar um campo magnético. Como deveria ser a substância B2 neste caso?A resposta é óbvia: você precisa pegar uma substância ferromagnética, digamos pó de ferro, que se mistura facilmente com B1. Partículas magnetizadas são atraídas umas pelas outras. Quanto mais forte for o campo magnético, maior será a força de atração. Uma mistura de solo mais pó ferromagnético em um forte campo magnético pode adquirir a resistência do granito. E pode ser solto e móvel, como a areia no deserto... Então, se você adicionar pó de ferro a alguma substância, então usando um campo magnético você pode facilmente alterar as propriedades dessa substância, controlá-la - comprimir, esticar, dobrar, mover, etc. Agora, além de oito técnicas, você tem duas mais conjuntos de técnicas: a combinação de “dividir - combinar” e a combinação de “adicionar pó magnético e agir com um campo magnético”. Além disso, esta última combinação possui um poder excepcional. Aqui estão alguns exemplos. Às vezes, os petroleiros despejam água contaminada com óleo no oceano. Isto está sujeito a uma multa elevada, mas como provar que o petróleo foi descarregado de um determinado navio? Recentemente, um método engenhoso foi proposto. Ao carregar o óleo, são adicionadas minúsculas partículas magnéticas (para cada navio - partículas com certas propriedades magnéticas). Ao descobrir uma mancha de óleo no oceano, um navio patrulha coleta uma amostra do óleo e, por meio de etiquetas magnéticas, encontra facilmente o culpado pela poluição da água. Ao fazer painéis de aglomerado, é desejável que os cavacos alongados não sejam dispostos aleatoriamente, mas ao longo do comprimento do painel - isso aumenta sua resistência. Mas como fazer isso? Afinal, você não vai girar cada chip manualmente... O inventor sugeriu usar pó magnético. As partículas de pó aderem firmemente a cada chip e um ímã gira os chips conforme necessário. Você também pode fazer o pó magnético aderir às fibras de algodão. Isso simplificará muito a fiação e a tecelagem: as fibras estarão sujeitas à ação de campos magnéticos. Assim, as partículas de pó podem ser facilmente removidas: a qualidade do tecido não se deteriorará. Se você adicionar partículas magnéticas à composição da qual são feitas as cabeças dos fósforos, obterá fósforos “magnetizados” - eles podem ser facilmente colocados em caixas. Em geral, adicionar partículas magnéticas a qualquer produto geralmente ajuda a automatizar o estilo. Agora, esta é uma tarefa muito fácil. Na verdade, não é mais fácil do que o problema do local de teste. Mas você deve resolver o problema sem nenhuma dificuldade. Problema 23. BEM, LEBRE, ESPERE! Para fazer um desenho animado, eles fazem muitos desenhos. São 52 desenhos em cada metro de filme e mais de 15000 mil em um filme de dez minutos! Um estúdio de cinema decidiu fazer um filme de contorno. É assim que você filma um filme de contorno. O artista faz um desenho com cordão colorido sobre uma placa de compensado. O cinegrafista filma o quadro, o artista move a corda, o cinegrafista filma o quadro novamente e assim por diante. Mesmo assim, é mais fácil movimentar o cordão do que fazer um desenho inteiro. “Ah, as coisas estão indo devagar”, disse o operador. “Devagar”, concordou o artista, corrigindo a imagem da lebre. - Para esse coelhinho correr pela tela, vamos passar um dia útil, nada menos. E então um inventor apareceu. Bem, lebre, espere! ele disse decisivamente. Nós vamos sacudir você... O que você acha que o inventor propôs?
O “triunvirato”, que inclui uma substância, pó ferromagnético e um campo magnético, é denominado fenol (das palavras “pó ferromagnético” e “iole”). Mas tais “triunviratos” podem ser construídos com outros campos. Basta lembrar o problema 15 - sobre uma mola teimosa. Você provavelmente adivinhou que a nascente precisa ficar “escondida” no gelo e, para isso, faça um “triunvirato” de zero térmico P1, mola B1 e gelo B2:
É muito inconveniente controlar diretamente a mola - esta é a essência do problema. É controlado congelando e descongelando o gelo (o gelo seco é melhor para que não haja água quando derrete). No problema 9, sobre o aumento das gotículas de líquido, é dada uma substância - as gotículas. Você pode dizer imediatamente: para resolver o problema você precisará de mais uma substância e de um campo. No caso mais simples, você pode adicionar partículas ferromagnéticas ao líquido e controlar a “aderência” das gotículas usando um campo magnético. E se você não pode adicionar partículas estranhas ao líquido? Surge uma contradição: deve haver uma segunda substância e não deve haver uma segunda substância. Vamos dividir o fluxo em duas partes, carregar uma delas positivamente e a outra negativamente. A contradição foi resolvida! Temos uma substância, não adicionamos outras substâncias - e ainda assim parecemos ter duas substâncias diferentes... Um sistema de duas substâncias e um campo elétrico foi construído, o problema foi resolvido: gotas com cargas opostas ficarão grudadas. Tal sistema é fácil de controlar aumentando ou diminuindo a quantidade de cobranças. “Triunviratos” com quaisquer campos (não apenas magnéticos) são convencionalmente chamados de “su-campos” (das palavras “matéria” e “campo”). Portanto, fepol é um caso especial de su-campo. Como um triângulo retângulo - um caso especial (embora muito importante) de triângulo em geral. Não foi por acaso que comparei vépolos com triângulos. O conceito de "supol" desempenha um papel tão importante na teoria da resolução de problemas inventivos quanto o conceito de "triângulo" na matemática. Triângulo é uma figura geométrica mínima. Qualquer figura complexa pode ser dividida em triângulos. E se podemos resolver problemas com triângulos, podemos resolver problemas com quaisquer outras formas. O mesmo acontece com a tecnologia: se soubermos resolver problemas “na superfície”, também poderemos lidar com problemas associados a sistemas técnicos complexos.
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