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LIBROS Y ARTÍCULOS
FEPOL DEL GÉNERO DE VEPOLES
Libros y artículos / Y luego vino el inventor
Y ahora una de las tareas más difíciles. Sin embargo, ya habrá visto más de una vez que una tarea difícil sólo lo es mientras no conozcamos las leyes del desarrollo de los sistemas técnicos. Problema 22. POLÍGONO-UNIVERSAL En la fábrica que producía maquinaria agrícola había un pequeño campo de entrenamiento: un terreno rodeado por una valla. En el sitio de pruebas se probaron nuevos diseños de automóviles: cómo arrancan, cómo giran. Y luego se supo que en un futuro próximo la planta tendrá que producir automóviles para muchos países, y cada uno de estos países necesita automóviles diseñados para diferentes suelos. "Necesitamos ciento cuarenta polígonos", dijo el director a los ingenieros reunidos en su oficina. - ¡¿De dónde sacaremos tanto espacio?! “Y mucho dinero”, añadió el jefe de contabilidad. - ¡No, construir ciento cuarenta polígonos simplemente no es realista! La situación es desesperada... Y entonces apareció un inventor. - ¡No hay situaciones desesperadas! - el exclamó. - Un polígono de pruebas universal puede sustituir a ciento cuarenta. Para hacer esto necesitas... ¿Qué se necesita para esto? ¿Qué piensas? Espero que no sugiera: - dividir un polígono en ciento cuarenta polígonos pequeños (el polígono de fábrica es muy pequeño); - transportar coches para realizar pruebas a diferentes países (cada coche nuevo debe ser probado decenas de veces; ¿te imaginas los costes?); - cambiar el suelo en el campo de entrenamiento de la misma manera que se cambia la arena en un circo (ciento cuarenta "arenas" móviles son una estructura gigantesca); - congelar y descongelar el suelo (esto es demasiado lento); - exportar e importar diferentes tipos de suelo (esto es lento y muy caro)... Estas ideas dan una victoria en una cosa. Pero conducen a una pérdida de otra manera. Pero tenemos que superar la contradicción técnica: aprender a cambiar las propiedades del suelo en el vertedero sin pagar por ello con complicaciones inaceptables, aumento de costos o aumento del vertedero. Primero anotemos las condiciones del problema. ¿Qué se da? Dado el suelo, lo denotamos con la letra B1 (sustancia). Necesita aprender a controlar las propiedades de B1 actuando sobre B1 con algunas fuerzas. Denotemos estas fuerzas con la letra P (campo de fuerzas). Esto da como resultado el siguiente diagrama:
En física se conocen cuatro campos: el gravitacional, el electromagnético (en particular, los campos eléctrico y magnético) y dos campos nucleares, las llamadas interacciones débiles y fuertes. En tecnología también se utilizan los términos “campo térmico” y “campo mecánico”. Entonces, seis campos. Descartemos inmediatamente los campos nucleares: necesitamos una solución muy simple al problema. Descartemos también el campo gravitacional: la ciencia aún no ha aprendido a controlar la fuerza de gravedad. Quedan tres campos. Ahora está claro por qué la tarea es difícil. El suelo no responde a la acción de fuerzas electromagnéticas y es muy reacio a responder a la acción de campos mecánicos y térmicos. La contradicción física es claramente visible: el campo P debería actuar sobre la sustancia B1 (esto lo exigen las condiciones del problema) y el campo P no debería actuar sobre la sustancia B1, porque los campos a nuestra disposición controlan mal las propiedades de esta sustancia. Esta contradicción ocurre en muchos problemas. Y siempre lo superan de la misma manera. Si es imposible asegurar una acción directa de n sobre B1, es necesario evitarlo. Dejemos que el campo P actúe sobre la sustancia B1 a través de alguna otra sustancia B2, que responde bien a la acción de tal o cual campo:
Hay acción (bypassing), y no hay acción (directa)... Digamos que decidimos utilizar un campo magnético. ¿Cómo debería ser la sustancia B2 en este caso? La respuesta es obvia: es necesario tomar una sustancia ferromagnética, por ejemplo polvo de hierro, que se mezcle fácilmente con B1. Las partículas magnetizadas se atraen entre sí. Cuanto más fuerte es el campo magnético, mayor es la fuerza de atracción. Una mezcla de tierra más polvo ferromagnético en un campo magnético fuerte puede adquirir la fuerza del granito. Y puede ser suelta y móvil, como la arena en el desierto... Entonces, si agrega polvo de hierro a alguna sustancia, entonces, usando un campo magnético, puede cambiar fácilmente las propiedades de esta sustancia, controlarla: comprimirla, estirarla, doblarla, moverla, etc. Ahora, además de ocho técnicas, tiene dos Más conjuntos de técnicas: la combinación de "dividir - combinar" y la combinación de "agregar polvo magnético y actuar con un campo magnético". Además, esta última combinación tiene un poder excepcional. Aquí hay unos ejemplos. Los petroleros a veces vierten agua contaminada con petróleo al océano. Esto está sujeto a una multa elevada, pero ¿cómo se puede demostrar que el petróleo se vertió desde un barco determinado? Recientemente se propuso un método ingenioso. Al cargar aceite, se añaden pequeñas partículas magnéticas (para cada barco, partículas con determinadas propiedades magnéticas). Tras descubrir una mancha de petróleo en el océano, un barco patrulla toma una muestra del petróleo y, utilizando etiquetas magnéticas, encuentra fácilmente al culpable de la contaminación del agua. Al fabricar tableros de partículas, es deseable que las virutas alargadas no estén dispuestas al azar, sino a lo largo del tablero; esto aumenta su resistencia. ¿Pero cómo hacer eso? Después de todo, no tendrás que girar cada chip a mano... El inventor sugirió utilizar polvo magnético. Las partículas de polvo se adhieren firmemente a cada chip y un imán hace girar los chips según sea necesario. También puedes hacer que el polvo magnético se adhiera a las fibras de algodón. Esto simplificará enormemente el hilado y el tejido, las fibras estarán expuestas a la acción de campos magnéticos. Luego, las partículas de polvo se pueden lavar fácilmente: la calidad de la tela no se deteriorará. Si agrega partículas magnéticas a la composición a partir de la cual se fabrican las cabezas de las cerillas, obtendrá cerillas "magnetizadas": se pueden colocar fácilmente en cajas. En general, agregar partículas magnéticas a cualquier producto suele ayudar a automatizar el peinado. Esta es una tarea muy fácil. En realidad, no es más fácil que el problema del sitio de prueba. Pero deberías solucionar el problema sin ninguna dificultad. Problema 23. ¡PUES LIEBRE, ESPERA! Para rodar una caricatura, hacen muchos dibujos. ¡Hay 52 dibujos en cada metro de película y más de 15000 en una película de diez minutos! Un estudio de cine decidió hacer una película de contorno. Así es como se rueda una película de contorno. El artista traza un dibujo con cuerdas de colores sobre un tablero de madera contrachapada. El camarógrafo toma el encuadre, el artista mueve la cuerda, el camarógrafo vuelve a tomar el encuadre, y así sucesivamente. Aún así, es más fácil mover el cordón que hacer un dibujo completo. “Oh, las cosas van despacio”, dijo el operador. “Despacio”, asintió el artista, corrigiendo la imagen de la liebre. - Para que este conejito corra por la pantalla necesitaremos una jornada laboral, nada menos. Y entonces apareció un inventor. Bueno, liebre, ¡espera! dijo con decisión. Te sacudiremos... ¿Qué crees que propuso el inventor?
El "triunvirato", que incluye una sustancia, un polvo ferromagnético y un campo magnético, se llama fenol (de las palabras "polvo ferromagnético" e "iolo"). Pero esos “triunviratos” pueden construirse con otros campos. Solo recuerda el problema 15: sobre un resorte rebelde. Probablemente hayas adivinado que el manantial necesita estar "escondido" en hielo y, para ello, crea un "triunvirato" del cero térmico P1, el manantial B1 y el hielo B2:
Es muy inconveniente controlar el resorte directamente; ésta es la esencia del problema. Se controla congelando y descongelando hielo (lo mejor es hielo seco para que no quede agua al derretirse). En el problema 9 sobre el agrandamiento de gotas de líquido, se da una sustancia: gotas. Puedes decir inmediatamente: para resolver el problema necesitarás otra sustancia y un campo. En el caso más sencillo, se pueden añadir partículas ferromagnéticas al líquido y controlar la "pegada" de las gotas mediante un campo magnético. ¿Y si no puede agregar partículas extrañas al líquido? Surge una contradicción: debe haber una segunda sustancia y no debe haber una segunda sustancia. Dividamos el flujo en dos partes, carguemos una de ellas positivamente y la otra negativamente. ¡La contradicción ha sido resuelta! Tenemos una sustancia, no agregamos otras sustancias y, sin embargo, parece que tenemos dos sustancias diferentes... Se ha construido un sistema de dos sustancias y un campo eléctrico, el problema se ha resuelto: las gotas con cargas opuestas se pegarán. Un sistema de este tipo es fácil de controlar aumentando o disminuyendo la cantidad de cargas. Los "triunviratos" con cualquier campo (no solo magnético) se denominan convencionalmente "su-campos" (de las palabras "materia" y "campo"). Entonces fepol es un caso especial de su-field. Como un triángulo rectángulo: un caso especial (aunque muy importante) de un triángulo en general. No es casualidad que haya comparado los vepolos con los triángulos. El concepto de "supol" juega un papel tan importante en la teoría de la resolución de problemas inventivos como el concepto de "triángulo" en matemáticas. El triángulo es una figura geométrica mínima. Cualquier figura compleja se puede dividir en triángulos. Y si podemos resolver problemas con triángulos, podemos resolver problemas con cualquier otra forma. Lo mismo ocurre en la tecnología: si sabemos cómo resolver problemas "en la superficie", también podemos hacer frente a problemas asociados con sistemas técnicos complejos.
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