Геннадий Иванов - Денис-изобретатель. Книга для развития изобретательских способностей детей младших и средних классов
Помогите Денису решить эту задачу.
Тут послышался голос дяди Вани:
– Я все понял, я знаю, что надо делать, чтобы рыбы в одном месте были подвижными, а в другом – неподвижными!
Сказав это, он открыл футляр фотоаппарата.
А вы, читатели, догадались, что хочет сделать дядя Ваня?
Дядя Ваня взял фотоаппарат, подошел к берегу пруда, где кормились рыбки, и стал их фотографировать. Фотографии получились вот такими.
Глядя на фотографии, дядя Ваня и Денис спокойно пересчитали всех рыб, которые были в пруду, после чего смогли правильно рассчитать количество необходимого корма.
Вот вы и узнали, как можно разделять противоречия в пространстве.
А теперь, используя эти знания, самостоятельно решите несколько задач.
Задачи от Дениса
При сильном ветре облака очень быстро двигаются по небу. Как узнать, сколько их находится в небе в один момент времени?
Задача № 29. Как сосчитать снежинки на ладониВ большой снегопад вы подставили ладонь, и на нее упало много снежинок. Их никак не удается посчитать, потому что они быстро тают. Как быть?
Задача № 30. Как сосчитать птиц в стаеКак узнать, сколько птиц находится в стае, которая быстро пролетает над вами?
Задача № 31. С какой скоростью растет деревоКак узнать, с какой скоростью растет дерево, не подходя к нему и не измеряя его?
Ответы на эти задачи вы можете посмотреть в конце книги, но не спешите заглядывать туда. Вначале подумайте сами. Мы верим, что у вас все получится!
Глава 10
Как бревно достали из канавы
Возле дома, где жил дядя Ваня, был небольшой ручей, который весело бежал с горы и негромко журчал. Но во время сильных дождей этот ручеек широко разливался и затапливал двор дома. Чтобы этого не происходило, дядя Ваня выкопал для ручья глубокую канаву, и теперь вода даже в самые сильные дожди не выходила из него. Ручеек еще больше размыл канаву, и она стала глубиной почти в целый метр.
Однажды дядя Ваня привез из леса на тракторе большое и толстое бревно, чтобы распилить его на дрова. Это бревно действительно больше никуда не годилось. Внутри оно было трухлявым, а в некоторых местах с большими трещинами. Бревно было очень тяжелым, почти 6 метров длиной и полметра диаметром.
Возле ограды своего дома дядя Ваня с большим трудом сбросил бревно с тракторной тележки, но получилось это не очень удачно. Бревно покатилось по земле и упало прямо в глубокую канаву, где тек ручей. С тех пор оно там и лежит.
Дядя Ваня пытался топором разрубить бревно на части, но ему это не удалось. Бревно лежало на самом дне канавы, и топор чаще попадал по земле, чем по бревну. Полностью затупив топор, дядя Ваня оставил эту затею. Распилить бревно также не было возможности – пила не помещалась поперек канавы. Чтобы можно было работать топором или пилой, дядя Ваня хотел расширить канаву и залезть в нее сам. Но рядом с канавой росло большое дерево, и дядя Ваня не стал копать яму, так как побоялся повредить корни.
Вытащить бревно из канавы с помощью веревок тоже не удалось. Дядя Ваня пригласил всех своих знакомых, которые жили рядом, но даже эта команда не смогла вытащить бревно. Вот и лежит оно в канаве уже почти месяц и бесполезно гниет. Как достать его оттуда, никто не знает.
Может быть, вы поможете решить эту задачу?
– Да что тут думать, тут и думать нечего! – сказала Ворона. – Надо пригласить трактор, и пусть он вытащит это бревно.
– Не можем мы пригласить трактор, – возразил дядя Ваня. – Сейчас на полях идет сбор урожая, и там он будет занят еще целый месяц. А скоро наступит осень, выпадет снег, и нам нечем будет топить печку, чтобы согреться в доме. Давайте думать, как нам самим вытащить это бревно. Тогда я успею до холодов заготовить дрова и всю зиму буду в тепле.
Денис ходил возле канавы и внимательно рассматривал бревно. Наконец он остановился и сказал:
– Нужно составить идеальный конечный результат. Он будет таким: бревно само поднимается из канавы на поверхность земли!
– Денис, – сказал дядя Ваня, – мы его всей деревней пытались вытащить, а ты говоришь, что оно само (!) должно подняться… Как это?
– Дядя Ваня, вы ведь не использовали те ресурсы, которые есть рядом, вот и вышла неудача. Если что-то не получается, всегда надо использовать ресурсы.
– А какие здесь могут быть ресурсы?
– Давайте посмотрим вместе, – сказал Денис. – Первый: есть вода, которая течет в канаве, она и должна помочь поднять бревно. Второй: есть земля, которая тоже может помочь бревну подняться наверх. Третий: есть камни, которых много, и еще есть дерево. Видите, как много ресурсов, которые можно использовать!
Уважаемые читатели, основные ресурсы перечислены. Попробуйте их использовать, чтобы поднять бревно из канавы. Но не напрягайтесь физически, гораздо успешнее получается, если напрягаться умственно.
Напоминаем, что из ресурсов Денис первым выбрал воду ручья. Формулировка идеального конечного результата с использованием воды будет такой: бревно само, с помощью воды, поднимается наверх. Как это сделать?
– Это очень просто! – воскликнул дядя Ваня. – Всякая деревяшка плавает на поверхности воды, и это бревно тоже будет плавать. Но где мы возьмем столько воды, чтобы бревно всплыло?
– Вот это уже противоречие: воды должно быть мало, потому что ручеек маленький, и воды должно быть много, чтобы бревно всплыло наверх. Как разрешить это противоречие?
Денис остановился на мгновение, а затем продолжил:
– Почти все противоречия разрешаются или в пространстве, или во времени. Это противоречие мы попробуем разрешить во времени. Тогда получается так: пусть все время воды в канаве мало (как сейчас), но во время подъема бревна воды в канаве должно быть много. Вот и возникла задача: как временно поднять уровень воды в канаве?
– Я! Я! Я скажу! – крикнула Ворона. – Я сама догадалась! Нужно перегородить канаву, и она потихоньку наполнится водой. Вода сама поднимется! Ах, какая я умница! Вы всегда должны меня слушать!
Денис и дядя Ваня рассмеялись.
– Конечно, ты молодчина, – сказал дядя Ваня. – Но ты не смогла бы догадаться, если бы Денис не сформулировал идеал и противоречие. В этом его большая заслуга. А теперь пойдемте и сделаем так, как придумали.
Дядя Ваня и Денис взяли лопаты и быстро закидали землей канаву ниже бревна. Получилась запруда: ручей больше не стекал вниз, а стал медленно заполнять канаву. Прошло некоторое время, и вода заполнила всю канаву доверху. Бревно всплыло на поверхность.
Денис с дядей Ваней столкнули его палками в сторону. Бревно немного прокатилось по земле и остановилось.
– Порядок! – сказал дядя Ваня. – Теперь его можно распилить и поколоть на дрова. Молодец, Денис! И ты, Ворона, молодец!
Потом они все вместе разобрали запруду, и ручей снова потек по канаве.
Дядя Ваня и Денис, довольные результатами своего труда, сели на скамейку, чтобы немного отдохнуть, и разговорились.
– Денис, ты хорошо придумал с водой. А вот если бы ручей пересох, и не было в нем воды, смогли бы мы тогда поднять бревно?
– Смогли бы! – уверенно ответил Денис.
– Как? Как бы мы его подняли без воды?! Что-то мне не верится, – с сомнением сказал дядя Ваня.
Уважаемые читатели, а вы как думаете, можно ли поднять бревно из канавы, не используя воду?
Денис немного подумал и сказал:
– Ели бы не было воды, мы бы использовали другой ресурс – землю. Точнее, ее способность все к себе притягивать, так называемую силу тяжести (или, по-научному, гравитацию). Тогда идеальный конечный результат был бы таким: бревно само, под действием силы тяжести, поднимается наверх.
– Но ведь сила тяжести тянет вниз, а нам нужно поднимать бревно вверх! – удивился дядя Ваня. – Как можно использовать этот ресурс?
– Здесь опять противоречие, которое нужно разрешить: под действием силы тяжести бревно должно идти вниз, и под действием этой же силы тяжести бревно должно идти вверх.
– Ерунда какая-то получается, – хихикнула Ворона. – Бревно тяжелое, оно может идти только вниз! Я по себе это знаю! Сама всегда падаю вниз, когда перестаю махать крыльями.
Денис, не обращая внимания на слова Вороны, продолжал рассуждать:
– Если нам нужно одновременно делать что-то противоположное, такое противоречие разносится в пространстве самого объекта, то есть бревна.
