Геннадий Иванов - Денис-изобретатель. Книга для развития изобретательских способностей детей младших и средних классов
Бригадир внимательно слушал Дениса и что-то рисовал в своем блокноте.
– А ведь это вполне можно сделать! Достаточно внутри трубы наварить ребра. Между ними станут забиваться осколки кирпичей, а они будут неподвижными и принимать на себя все удары падающих осколков кирпичей. Смотрите, – и он показал рисунок.
– При такой конструкции стенка поворотного участка не будет изнашиваться. Действительно, получается так, как сказал Денис: битый кирпич сам предохраняет стенку трубы от износа.
– Это не я придумал, это теория изобретательства так говорит, – ответил Денис. – Все, что вредит, нужно использовать на пользу. А для этого следует выявлять и разрешать противоречия, привлекая имеющиеся ресурсы.
– Огромное вам спасибо! – сказал бригадир и пожал руку дяде Ване, а затем и Денису. – Я сейчас же займусь переделкой трубы, она теперь никогда не будет изнашиваться.
Тут внимание Дениса и дяди Вани было привлечено людьми, которые стояли возле траншеи и что-то громко обсуждали.
– Эту стеклянную трубу невозможно уложить в траншею, она обязательно сломается! – громко говорил один из них. – Нужно заменить стеклянную трубу на стальную.
– Этого нельзя делать, – возражал ему другой. – По трубе будут идти растворы кислоты, которые разъедают любую сталь. Через месяц стальные трубы потекут, и завод остановится. Кислоту может выдержать только стекло, вот поэтому трубы стеклянные, а для того чтобы они были более прочными, их сделали гранеными.
– Но ведь стеклянные трубы очень хрупкие и сразу же ломаются, если их хоть немного изогнуть. А чтобы труба не изгибалась, нужно, чтобы она плотно и равномерно лежала на дне траншеи. Но эта труба имеет сложную форму, она граненая и имеет ребра. Сделать такое же граненое дно, которое точно повторяет форму трубы и ребер, мы не можем. Пробовали уже много раз. И каждый раз на какую-то грань трубы или ее ребро ложится вся нагрузка, и труба ломается. Мы не знаем, как сделать так, чтобы труба по всей своей длине равномерно прижималась всеми гранями и ребрами к дну траншеи. Только тогда она не будет ломаться.
Денис посмотрел на трубу, посмотрел на земляное дно траншеи и сказал:
– Нужно, чтобы дно траншеи само подстраивалось к профилю трубы. Для этого земля должна быть мягкой и подвижной, но она жесткая и неподвижная. Возникло противоречие: земля должна быть твердой, и земля должна быть мягкой. Можно попробовать разрешить это противоречие во времени.
– Денис, ты хочешь сказать, что земляное дно траншеи должно быть мягким, подвижным, когда на него укладывают трубу, а потом становилось твердым и неподвижным, когда трубу надо закрывать? – спросил дядя Ваня.
– Да, именно так, – согласился Денис. – Нужно что-то сделать, чтобы дно траншеи в момент укладки трубы временно стало мягким и подвижным.
Люди, которые стояли рядом, с интересом прислушивались к словам Дениса и дяди Вани. Один из них подошел и спросил:
– Вы что-то очень интересное предлагаете. Повторите, пожалуйста, еще раз.
– Да все очень просто, – сказал Денис. – Чтобы труба плотно и ровно легла на дно траншеи, нужно сделать так, чтобы это дно на некоторое время сделалось мягким и подвижным. Тогда оно само подстроится к форме трубы и повторит все ее неровности.
– Очень интересно. А как это сделать?
– Чтобы разрешить противоречие, нужно применить какие-то ресурсы, – ответил Денис. – Желательно, чтобы эти ресурсы были дешевыми и находились рядом.
– Из таких ресурсов у нас есть только земля, песок и вода, – ответили строители.
– Вот их и надо применить, – сказал Денис. – В соответствии с вашими ресурсами теперь можно составить такую задачу: пусть земля сама, с помощью песка и воды, делается мягкой и подвижной, когда на нее укладывают трубу. Возможно так сделать? – сказав это, Денис вопросительно взглянул на строителей.
Строители хором воскликнули:
– Конечно, возможно! Если смешать землю, песок и воду, получается обычная грязь, которая мягкая и подвижная. Если в нее опустить трубу, то грязь заполнит все ее неровности и охватит со всех сторон. Когда грязь высохнет, она станет твердой, и получится дно траншеи, которое идеально совпадает с формой трубы. Тогда в трубе не возникнет никаких изгибающих нагрузок, потому что она по всей длине будет равномерно и плотно прижата ко дну траншеи. Тогда ее можно будет смело закрывать бетонными коробами и засыпать землей. В этом положении труба может находиться в траншее многие десятки лет и никогда не лопнет.
Строители тут же нарисовали свое решение, подсчитали, сколько воды и песка им нужно, чтобы получить грязь и проложить в нее трубу.
Закончив расчеты, строители подошли к Денису и сказали:
– Мы уже целую неделю думаем над тем, как уложить трубу в траншею, чтобы она не ломалась. А ты за пять минут нашел очень простое и хорошее решение. Ты очень талантливый мальчик. Молодец!
– Я обычный мальчик, – скромно ответил Денис. – А решать задачи мне помогает теория решения изобретательских задач – ТРИЗ, которую нам преподают в школе. Эту теорию мы только начали изучать, но я стараюсь понять ее как можно глубже и лучше.
– Очень жаль, что мы не изучали такой теории ни в школе, ни в институте. Если бы мы ее знали, то делали бы меньше ошибок, и наша работа выполнялась бы быстрее и качественнее.
Затем взрослые инженеры, немного помолчав, снова обратились к Денису, и то ли в шутку, то ли всерьез, спросили его:
– А можно мы всей бригадой придем в твой класс, чтобы послушать эту теорию?
– Конечно, можно! – весело ответил Денис. – Но мы уже достаточно много прошли, и чтобы вам догнать нас, почитайте книги по ТРИЗ или хотя бы вот эту книгу, которая называется «Денис-изобретатель».
А теперь Денис предлагает задачи уже для взрослых читателей, которые работают на заводах или стройках. Однако по секрету скажем, что эти задачи успешно решали и школьники 5–6 классов и получили за это настоящие патенты. А если взрослым будет трудновато, то пусть они обратятся к вам, ведь вы уже прочитали почти всю книгу и многое умеете. Пусть взрослые теперь учатся у вас!
Задачи от Дениса
Денис предложил только один вариант завоза высокого станка в низкие ворота цеха. Предложите еще минимум два других способа, как, не снимая станка с кузова машины, заехать в цех. Посмотрите на рисунок на с. 204 – на нем есть все, чтобы решить эту задачу.
Подсказка № 1
Все грузовые автомобили имеют гибкие рессоры, которые находятся между колесами и кузовом.
Подсказка № 2
В любом грузовом автомобиле имеется домкрат, с помощью которого шофер может поднимать на небольшую высоту автомобиль или какие-либо грузы.
Задача № 42. Износа трубы не будетЧтобы труба для спуска мусора не изнашивалась на поворотном участке, Денис предложил внутри трубы наварить ребра. Это хорошее решение, но, чтобы его внедрить, нужно снять поворотный участок, разобрать его, наварить внутри ребра, снова собрать и установить на место. Это долго и сложно.
Как сделать так, чтобы не снимать поворотный участок, не наваривать внутри ребра, но полностью исключить или значительно уменьшить износ его стенок?
Подсказка
Есть как минимум два решения.
Задача № 43. Александрийский маякОдно из семи чудес света – Александрийский маяк на египетском берегу Средиземного моря. Время разрушило маяк, но археологи утверждают, что он был высотой более 300 метров. Несколько веков простоял маяк с надписью на вершине: «Во имя Богов для спасения моряков построил Сострат из Книда, сын Дексифона». Так звали строителя, и люди запомнили его имя на века.
Но история помнит и другое. Когда строительство маяка заканчивалось, Сострата вызвал император и повелел: «Ты высечешь на маяке мое имя!»
Строитель знал: если он не выполнит приказ, то его казнят, а если выполнит – то потомки никогда не узнают имени настоящего автора маяка. Строитель остался жив, но и весь мир узнал его имя. Как это могло произойти?
Подсказка
Разрешите противоречие во времени.
Глава 15
Ответы на задачи Дениса
А теперь ответы на задачи, которые предлагал Денис. Обращаем внимание: в изобретательских задачах не бывает одного (!) контрольного ответа. Их может быть много, и все они могут быть правильными. «Правильность» ответа определяется работоспособностью предложенного устройства или способа. Если оно работает – значит, правильное. Но среди многих правильных и работоспособных решений есть лучшие и худшие. Лучшими считаются те, которые обеспечивают выполнение требуемой функции, но проще, чем другие, дешевле и эффективнее в работе.
