Технология творческого мышления

— Как строят высокие башни? — спросили однажды Ходжу Насреддина.

— Очень просто, — ответил лукавый Насреддин. — Сначала копают глубокие колодцы, а потом выворачивают их наизнанку.

Они появляются совершенно неожиданно, эти варианты, когда достаточно изогнуть, вывернуть наизнанку, сложить в «гармошку» или в «матрешку», использовать сферичность... И решение, которое на первый взгляд требовало применения сверхъестественных эффектов, в ваших руках.

Как, например, измерить высоту пирамиды Хеопса? Очень просто, говорил Фалес из Милета (625–547 гг. до н.э.): «Когда тень от палки станет равной ее длине, длина тени пирамиды будет равной ее высоте».

А что говорят в нашей эре?

Первый намек на применение геометрического эффекта проскочил еще в задаче Робинзона Крузо, когда мы рассматривали лодку как качели. С точки зрения механики качели — это обыкновенный рычаг: на одном конце груз, на другом конце — сила, а между ними — точка опоры.

В задаче о капризной качалке Сережа Швенк (см. гл. 13), только изменив форму емкости для расплавленного металла, избавился от специального подвижного груза в противовесе качалки.

Сечение крыла самолета или корабля на подводных крыльях несимметрично: нижняя часть ровная, а верхняя — выпуклая. Поэтому поток воздуха или воды, разрезаясь крылом, обтекает его сверху и снизу с разной скоростью: снизу путь короче — и скорость меньше. Наверху путь длиннее — и скорость выше. А чем выше скорость потока, тем меньше давление на поверхность крыла. Разность давлений на крыло снизу и сверху и создает его подъемную силу. По сути дела — только за счет разницы в кривизне поверхностей...

Одно из ФП в задаче о бурте хлопка звучало так: каналообразовалка должна быть большой во время создания канала и маленькой во время вытаскивания (под размером понимался ее диаметр).

А ИКР выглядело так: ТС должна сама обеспечивать отделение поверхности каналообразовалки от поверхности хлопка, чтобы устранить трение поверхностей при вытягивании.

Такие формулировки предлагают еще один вариант решения, но уже с использованием геометрического эффекта. Как?

Скатайте листок бумаги в многослойную трубочку. Засуньте в трубочку палец и покрутите кончик бумаги в направлении, в котором сворачивали трубочку. Скручиваясь по спирали, каждый слой бумаги потянет за собой следующий. В результате диаметр трубочки станет меньше, это и есть идея четвертого решения: «жердь» сделана в виде трубы из скатанного в спираль тонкого листового материала. Когда ее нужно вынуть, спираль скручивают и уменьшают диаметр «жерди», отделяя ее поверхность от поверхности хлопка.

Но, пожалуй, самые красивые решения — в свече Яблочкова. Их как минимум два: параллельная установка электродов и изгиб положительного электрода, более длинного, по окружности вокруг отрицательного электрода. Хотя, если помните, были и другие варианты, тоже связанные с геометрией.

С применением геометрических эффектов связаны и некоторые идеи одного из авторов данной книги, частью реализованные в авторских свидетельствах.

История одной идеи связана с работой на Одесской областной станции юных техников, где в течение почти 8 лет работал кружок конструирования и изобретательства. Обычно первое задание, которое выполняли ребята 5–6-го классов, — модель самодвижущейся тележки. Модель очень простенькая. При некоторых навыках ее можно сделать за час-полтора.

К фанерному основанию при помощи разных железок (обычно деталей «Конструктора») на осях крепили 3 или 4 колеса, электрический микродвигатель, батарейку и выключатель. Вал микродвигателя обыкновенной аптечной резинкой соединяли с одной из осей, на которой были колеса. И устраивали соревнования: на скорость, на длину движения по прямой, на подъем...

Здесь было о чем поговорить: и почему не тянет прямая передача вращения с вала двигателя на ось колес, и почему приходится ставить шкив; что такое вращающий момент, как работает коробка скоростей автомобиля и еще о многом.

Основная тема, конечно же, скорость. Анализируя кинематическую схему автомобиля, все довольно уверенно отвечали: скорость зависит от числа оборотов двигателя и передаточного отношения трансмиссии. Зависимость скорости от диаметра колеса замечали немногие. Приходилось задавать дополнительные вопросы, создавать детективные ситуации: «Как, не выключая спидометра, проехать больше, чем он показывает?» (кстати, хороший, хотя и несколько трудоемкий вариант экономии горючего, особенно при холостых пробегах), «Может ли фактическая скорость быть выше той, которую показывает исправный спидометр?» и т.д.