Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №8 - Журнал «Домашняя лаборатория»
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
ОГОНЬ ПРОТИВ ОГНЯ
Вот еще одна "порция" задач.
Задача первая — цитата из романа Фенимора Купера "Прерия".
"— Огонь в полумиле от нас, и ветер несет его в нашу сторону со страшной быстротой!
— Что там огонь!.. По-вашему, это огонь? Ну, молодцы, за работу. Беритесь-ка за эту низкую, вялую траву и выдергивайте ее вон.
Старик прошел в противоположную сторону и, выбрав пук самых сухих стеблей, положил их на полку своего ружья. Они мгновенно вспыхнули от искры…
— Теперь, — сказал старик, — вы увидите, как огонь дерется с огнем".
Вопрос: как же именно "огонь дерется с огнем"? Что сделал старик? Конечно, вы можете перечитать роман и найти описание, сделанное Купером. Но не интереснее ли проявить собственную фантазию?
Задача вторая — сугубо научная. Предлагаю читателям стать коллегами великого русского физика П.Н.Лебедева, который сто лет назад проводил опыты по измерению давления света на твердые тела.
Весной 1997 года в вечернем небе появилась яркая комета, и каждый мог убедиться: хвост кометы направлен в сторону, противоположную Солнцу. Почему? Потому, что солнечный свет "давит" на пылинки в кометных хвостах и "сдувает" их подобно ветру. Это и есть давление света, впервые обнаруженное Лебедевым.
Но давление это ничтожно! Лебедев измерял, как "давит" свет сильной лампы на тоненькое крылышко. И даже малейшее движение ветерка в комнате давило на поверхность крылышка куда больше, чем свет. Что делать? Лебедев поместил крылышко под герметичный колпак и начал выкачивать воздух. Но с помощью насоса так и не удалось выкачать воздух полностью. Что делать теперь? Физик придумал: он пустил под колпак пары ртути. Ртуть вытеснила весь воздух, какой еще оставался. Ну, а теперь-то как быть? Ведь теперь нужно избавиться и от паров ртути!
Вот мы и добрались до вопроса этой задачи: как избавиться от паров ртути под герметическим колпаком. Насос, как вы видели, помочь не в состоянии. Как быть? Не думайте, что задача очень уж сложна. Для решения нужно знание физики на уровне средней школы и… немного воображения.
Третья задача тоже взята из жизни, только на этот раз из жизни не физиков, а металлургов. Рабочие в горячих цехах любят ошарашивать новичков. Представьте себе картину: по желобу течет расплавленный металл, рабочий на мгновение опускает в него кисть руки и сразу же выдергивает. Ни следа ожога! А ведь температура — около тысячи градусов, это вам не кипяток.
Не советую никому, не зная решения, повторять опыт на практике. Но поставить себя на место металлурга рекомендую: попробуйте понять, как удается опустить руку в кипящий металл, не получив ни единого волдыря?
РУКА В ПЛАМЕНИ
Задачи, предложенные выше, не очень трудны. Особенно первая, о том, как герой романа Фенимора Купера "Прерия" боролся с огнем. Думаю, что многие просто вспомнили решение, о котором слышали с детства. Но дело в том, что нужно не только "вспомнить" решение или догадаться о нем, нужно сказать — какой именно прием РТВ использовал Купер.
Герой Купера приказал вырвать из почвы полосу сухой травы, создав между собой и огнем пространство, по которому огонь пройти не сможет, а затем поджег траву за этой полосой. Одна стена огня начала наступать на другую, и, когда огонь встретился с огнем, пламя погасло, потому что выжженную полосу огонь уже не преодолеет.
Какой прием был использован? Два приема: удвоения и "наоборот". Если дан объект, создадим его копию (еще один пожар) и сделаем "наоборот" (пошлем второй пожар навстречу первому). Кстати говоря, тот же результат можно получить и с помощью другой комбинации приемов. Подумайте — какие еще приемы развития фантазии можно использовать для решения этой задачи?
Вторую задачу в свое время решал русский физик П.Н.Лебедев. У него был запаянный сосуд, в котором находились пары ртути. А Лебедеву нужно было получить в сосуде полный вакуум. Как избавиться от паров ртути? Эта задача тоже не сложна, но отличается от первой тем, что для ее решения недостаточно одних лишь приемов РТВ, которые мы уже изучали. Нужен еще прием, используемый в ТРИЗ. Надо сказать, что это нередкий случай, и, если мы хотим развивать фантазию, то нужно нам познакомиться и с основами этой новой науки. Очень простой прием, которым часто пользуются изобретатели: изменить агрегатное со стояние. Если у вас что-то не получается с жидкостью, попробуйте испарить ее. Или наоборот — сделайте, чтобы ваша жидкость затвердела. Может, тогда решение окажется очень простым?
А в опыте Лебедева нужно было избавиться от газа. Как? Превратить его в жидкость. Лебедев погрузил свой сосуд в жидкий гелий, температура быстро упала, и ртуть в сосуде сконденсировалась на дне. Жидкость физику не мешала, а газ… исчез. В сосуде оказался глубокий вакуум, что и было нужно.
Вспомните теперь нашу третью задачу: о металлурге, который погрузил ладонь в расплавленный металл. На мгновение всего лишь, но ведь температура металла — почти тысяча градусов!
Наверное, вы уже догадались, что прием нужно использовать тот же самый: изменение агрегатного состояния. Но тут есть своя тонкость. Наши объекты — рука и металл. Так чье же состояние менять? Не руку же металлурга, на самом деле, превращать в жидкость! И металл тоже не испаришь и в твердое тело не обратишь — об этом и намека нет в условии задачи.
Что ж, если нет объекта, чье состояние можно было изменить, так давайте этот объект создадим! Вот и решение: человек погружает руку в бак с водой, а затем мокрую руку на мгновение — в кипящий металл. Вода, естественно, мгновенно испаряется, и на этот процесс уходит все тепло от жидкого металла. Тут важно не упустить момент: достаточно задержать руку в жидком металле на малейшую долю секунды после того, как вода полностью испарится, и… Остальное можете себе представить.
Наверняка решение и этой задачи было уже известно многим читателям, даже тем, кто никогда в жизни не бывал в горячих цехах. Ведь нечто подобное можно проделать и на кухне — если, к примеру, почему-то нужно взять рукой раскаленную сковороду. Смочите руку водой и — вперед. Только побыстрее, пожалуйста, если, конечно, не хотите заработать ожог.
Запомните этот прием, который наверняка пригодится в дальнейшем, когда вам захочется решать задачи на развитие фантазии: если у вас есть твердый предмет, попробуйте сделать его жидким или газообразным. А газ — превратите
