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발명의 과학

클릭과 물리학

책과 기사 / 그리고 발명가가 왔습니다.

 기사에 대한 의견

당신은 책의 XNUMX분의 XNUMX을 읽었다. 읽은 내용의 의미를 가능한 한 간결하게 요약하려고 하면 다음과 같은 결과가 나타납니다.

발명 문제는 오랫동안 시행착오를 통해 해결되어 왔으며 오늘날에도 여전히 해결되고 있습니다. 이 방법은 비효율적이어서 문제를 해결하는 데 많은 노력과 시간, 돈을 들여야 했습니다. 발명은 종종 수년 동안 지연됩니다. 과학 및 기술 혁명에는 근본적으로 새로운 발명 방법이 필요했습니다. 창의적인 문제 해결 이론 (TRIZ)이 등장하여 "빈"옵션을 분류하지 않고 문제를 해결하는 방법을 가르칩니다. 주요 아이디어는 다음과 같습니다. 기술 시스템이 자연스럽게 발생하고 발전합니다. 이러한 규칙성에 대한 연구는 창의적인 문제를 해결하기 위한 도구인 기술을 제공합니다.

당신이 만난 기술은 세 그룹으로 나눌 수 있습니다.

- 다양한 트릭, 예를 들어 "미리 수행" 기술;

- 물리적 효과와 현상의 사용을 기반으로 하는 기술 중 "집합 상태 변경" 기술에 기인할 수 있습니다.

- 예를 들어 fepoles의 구성과 같이 교활함과 물리학을 포함한 복잡한 기술.

대부분의 경우 창의적인 문제를 풀 때 먼저 교활함을 적용한 다음 물리학을 적용해야 합니다. 성공은 이 둘의 조합에서 비롯됩니다. 따라서 발명 문제를 해결하는 데 물리학을 사용하는 것은 발명 이론의 가장 중요한 부분 중 하나입니다.

교활하고 물리학이 도킹하는 방법을 봅시다.

문제 29. 영원히 작동할 것입니다!

한 공장에서는 자동 기계가 자주 고장났습니다. 그것은 매우 좋은 기계 였지만 압축 공기가 작은 강철 볼의 흐름을 고속으로 구동하는 곡선 튜브와 같은 간단한 세부 사항이 지속적으로 손상되었습니다. 공은 턴에서 파이프 벽을 치고 금속 조각을 부러 뜨 렸습니다. 벽에 부딪힌 각 공은 거의 눈에 띄지 않는 흠집을 남겼지 만 몇 시간 만에 공이 두껍고 강한 파이프를 뚫었습니다.

발명 아이디어를 구현하는 데 XNUMX분밖에 걸리지 않았다. 그는 무엇을 제안 했습니까?

따라서 하나의 물질(강구)은 다른 물질(파이프 벽)과 기계적으로 상호 작용합니다. 따라서 불필요한(심지어 유해한) 하위 필드가 제공됩니다. 공장에서 그들은 다양한 개스킷, 층과 같은 세 번째 물질을 도입하여 그것을 파괴하려고했습니다. 이것은 잘못된 것입니다. 세 번째 물질이 동시에 벽을 보호하고 붕괴하지 않는 것이 필요합니다. 같은 공이 이 물질이 될 수 있습니다. 움직이지 않고 파이프 벽에서 멈췄습니다. 파이프 벤드가 내부에서 볼로 덮이면 벽이 무너지는 것을 멈춥니다. 플라잉 볼은 보호 층에서 하나 이상의 볼을 녹아웃시킬 수 있지만 그 자리는 파이프를 통해 돌진하는 볼 중 하나로 즉시 채워집니다.

트릭이 끝나는 곳입니다. 이제 우리는 간단한 물리학이 필요합니다. 공의 보호 층을 얻는 방법은 무엇입니까? 자석을 사용해야 합니다. 파이프가 구부러지는 곳에 자석을 외부에 놓습니다. 내부에는 볼 층이 즉시 파이프에 달라 붙습니다. 문제 해결됨! 자기 보호를 위한 저작자 인증서 번호 261 207이 등장하기 최소 XNUMX년 전에 부품 경화용 쇼트 블라스트 기계가 널리 사용되었다는 점은 흥미롭습니다. 모두가 문제를 보았지만 이론과 달리 문제를 해결했습니다. 개스킷을 설치하고 장치의 벽을 더 강한 강철로 만들었습니다 ...

문제 30. 하이파인 크레인

화학 실험실의 장은 발명가를 초대하여 다음과 같이 말했습니다.

발명가는 무엇을 제안했습니까?

TRIZ 전문가의 경우 크레인은 본체 B1, 회전 가능한 부품 B2 및 기계력 필드 Pmech와 같은 일반적인 수 필드 시스템입니다. Pmech 필드의 영향으로 부품 B2는 바디 B1을 기준으로 이동하여 B1과 B3 사이의 간격이 넓어지거나 반대로 좁아집니다. 베필드는 이미 있는데 잘 안되네요. 따라서 su 필드를 교체하고 다른 필드를 사용해야 합니다. 어느 것 - 전기, 자기, 전자기, 열?

트릭이 끝나고 물리학이 시작되는 곳입니다. 1학년 물리학 교과서에는 열팽창에 대한 전체 장이 있습니다! 그리고 B2과 BXNUMX 사이의 간격 너비를 변경하기만 하면 됩니다.

교과서를 엽니 다. 실험에 대한 설명은 다음과 같습니다. 공은 이전에 통과하지 못한 가열된 링을 통과합니다. 링과 볼의 도면은 당사 크레인의 완성 모델입니다.

저자인증 179 489호와 획득한 해법을 비교해 보자. 높은 정확도의 가스량, 몸체는 열팽창 계수가 큰 재료로 만들어졌으며 봉은 몸체 재료보다 열팽창 계수가 훨씬 작은 재료로 만들어졌습니다.

그러한 크레인이 어떻게 작동하는지 이미 이해하고 있을 것입니다. 가열하면 몸체가 강하게 팽창하고 막대가 약해집니다. 간격이 있습니다. 케이스가 뜨거울수록 간격이 커집니다.

보시다시피 본 발명의 의미는 큰 부분 인 "철 조각"을 움직이는 대신 결정 격자의 장력과 압축을 사용하도록 제안된다는 것입니다. 그런데 열장뿐만 아니라 결정 격자를 늘리고 압축하는 것이 가능합니다. "석영, 로셸 소금, 전기석과 같은 일부 결정체는 전기장에서 크기가 변합니다. 전기장의 방향에 따라 압축되거나 늘어납니다." 이것은 XNUMX학년 물리학 교과서에 나오는 내용입니다. 이 현상을 역 압전 효과라고 합니다. 글쎄, 당신은 이미 역 압전 효과를 사용하여 마이크로 크레인을 만들 수 있다고 짐작했습니다. 유사한 효과도 있습니다. 자기 변형: 자기장이 일부 금속을 늘리거나 압축합니다. 또한 크레인 문제에 대한 적절한 답변입니다.

문제 31. 미래를 내다보자

거의 빈 튜브에서 남은 치약을 짜내야 하는 경우 튜브를 딱딱한 표면에 놓고 연필로 굴립니다. 이것은 연동 펌프의 작동 원리입니다(그림 참조). 롤러는 유연한 호스를 펌프 본체에 대고 누르고 움직이면서 액체나 페이스트가 호스를 통해 흐르도록 합니다.

이 펌프를 어떻게 배치할 수 있다고 생각하십니까? 어떤 물리적 효과가 사용됩니까?

"철 조각"의 거친 움직임에서 분자, 원자의 미묘한 움직임으로의 전환은 기술 발전의 규칙성입니다. 따라서 "거시적 수준에서 미시적 수준으로의 전환"이라는 많은 문제를 해결하는 방법입니다.

여기서, 예를 들어, 저작권 인증 번호 438 327: "전자 또는 하전된 이온이 진동하는 질량체로 사용되는 것을 특징으로 하는 외부 변수 또는 전기장에 의해 진동 운동으로 설정된 질량을 갖는 진동 자이로스코프." 기존의 진동 자이로스코프에서는 로드에 장착된 "무게"인 막대한 부하가 진동합니다. 본 발명의 아이디어는 미립자(전자 또는 이온)를 "중량"으로 간주한다는 것입니다. 이러한 자이로 스코프는 훨씬 더 작고 정확하며 신뢰할 수 있습니다.

이전 장에서 기술 시스템 개발의 XNUMX단계에 대해 읽었을 때 다음과 같은 질문이 있었을 수 있습니다. 시스템은 XNUMX단계를 거치지만 그 다음 시스템은 어떻게 됩니까? 그리고 두 가지 가능성이 있습니다. 나는 이미 하나에 대해 이야기했습니다. 개발 한계에 도달 한 시스템은 다른 시스템과 통합되어 새롭고 더 복잡한 시스템을 형성합니다. 개발은 계속됩니다. 예를 들어 내연 기관과 결합된 자전거는 오토바이로 변했습니다. 새로운 시스템이 등장했고 개발이 계속되었습니다.

때때로 다른 시스템과의 통합 경로가 닫힙니다. 통합이 필요하고 통합이 불가능합니다 ... 이러한 모순은 조각화로 극복됩니다. 시스템을 여러 부분으로 나누고 이러한 부분을 결합하여 새로운 것을 구축합니다. 금지 사항은 타사 시스템과의 연결과 관련이 있으며 당사는 이 금지 사항을 위반하지 않았습니다.

글쎄, 당신이 단합도 분열도 할 수 없다면? 작업이 설정되었다고 가정합니다. 나선형 스프링에 아무것도 추가하지 않고 분쇄하지 않고 나선형 스프링의 "스프링"특성을 강화해야 합니다. 스프링이 가장 적합한 강철로 만들어졌으며 강철을 변경할 필요가 없다고 가정합니다.

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