Теперь представьте себе такую картину. Электросварщик работает в темном туннеле. Когда горит электрическая дуга, место сварки хорошо видно. А как быть, когда сварщик в темноте готовит все к работе или налаживает инструмент? Думаю, ответ очевиден: нужно использовать электрофонарь. Ведь электрические фонари укрепляют на авторучках, очках, касках. Почему бы не укрепить фонарь на щитке электросварщика? И вот авторское свидетельство № 225 575: «Защитное устройство для электросварщика, отличающееся тем, что, с целью улучшения условии труда при производстве сварочных работ в затемненных местах, на сварочном щитке слева установлена съемная осветительная арматура».
В любом выпуске бюллетеня примерно 2―3 % изобретений — результат решения задач, вполне доступных школьнику. Эти изобретения можно сделать просто за счет сообразительности, даже без использования знаний по физике и химии. Конечно, это небольшие изобретения. Но — изобретения! То есть предложения новые и бесспорно полезные.
Ну, а если добавить к сообразительности хотя бы немного знаний?
Задача 3. Где взять такую точку?
В центре города на площади стояла старинная башня. И вот однажды возникло опасение, что башня оседает. Организовали комиссию и поручили ей выяснить, оседает ли башня. Комиссия задумалась. Нужна какая-то неподвижная точка, чтобы проверить, опускается ли башня относительно этой точки. А где взять такую точку? Может, вся площадь и соседние здания тоже оседают? Правда, в пятистах метрах от площади есть парк. В парке — скалы, которые наверняка не оседают. Но с этих скал даже не видно башню, она закрыта домами.
— Сложное положение, — задумчиво произнес председатель комиссии. — Может быть, обратиться в Академию наук?
И тут появился изобретатель.
— Не надо беспокоить академиков! — сказал он. — Откройте учебник физики для шестого класса и вспомните…
И он объяснил, что именно надо вспомнить.
А как вы думаете?
Возможно, вы уже догадались. А если не догадались, не беда: перелистайте учебник физики для шестого класса и отыщите раздел о сообщающихся сосудах. «Свободные поверхности покоящейся жидкости в сообщающихся сосудах находятся на одном уровне» — так записано в учебнике. Возьмем две стеклянные трубки, установим одну в башне, другую на скале, соединим трубки шлангом и наполним шланг водой. В сообщающихся сосудах (трубках) жидкость установится на одном уровне. Отметим этот уровень. Если башня оседает, то через несколько дней жидкость в «башенной» трубке поднимется выше отметки. Остроумное изобретение, не правда ли? А ведь всего-навсего — физика шестого класса…
Возьмем теперь задачу чуть посложнее.
Задача 4. А и Б сидели на трубе
В химической лаборатории собрали установку для получения нового минерального удобрения. Две жидкости, назовем их А и Б, распылялись, превращались в потоки мелких капелек, причем капельки А шли навстречу капелькам Б, соединялись, и получалось удобрение АБ. Так, во всяком случае, должно было быть по предположениям химиков. Но когда установку запустили, оказалось, что, кроме капелек АБ, получаются еще и совершенно ненужные капельки АА и ББ.
— А и Б сидели на трубе, — огорченно сказал химик. — Может быть, заранее смешаем жидкости?
— Нет, смешивать до распыления нельзя, — ответил другой химик. — Просто не знаю, как быть…
И тут появился изобретатель.
— Возьмите учебник физики для седьмого класса, — сказал он. — Там вы найдете правило, которое поможет решить задачу.
Как вы считаете: о каком правиле говорил изобретатель?
В учебнике физики для седьмого класса нетрудно найти простое правило: одноименные заряды взаимно отталкиваются, разноименные — взаимно притягиваются. Зарядим капельки А положительно, капельки Б — отрицательно. Тогда при встрече двух потоков возникнут только капельки АБ.
Итак, сообразительность плюс немного школьной физики — и примерно 5 % современных изобретательских задач будут вам под силу. Ну, а если к этому прибавить знание приемов? В каждом деле есть свои приемы; существуют они и в решении изобретательских задач. Собственно, мы уже начали знакомиться с ними. Вспомните задачу о конфетах с сиропом. Изобретатель сказал: «Хитрость в том, чтобы…» Хитрость — это и есть прием. В задаче о конфетах были две хитрости. Первая: сироп нагревали, а изобретатель предложил сделать наоборот — охладить сироп, заморозить. Вторая: льдинка потом таяла, превращаясь в сироп, то есть меняла свое агрегатное состояние. В задаче, которую решал Счетовод, тоже происходило изменение агрегатного состояния: лед таял — и трансформатор постепенно опускался на землю.
Многие приемы основаны на использовании физических эффектов и явлений. Но прием отличается от физических формулировок своей нацеленностью на решение изобретательских задач. Физическая формулировка гласит: вещества могут переходить из одного состояния в другое. Прием уточняет: при таких переходах резко меняются физические свойства, и это можно использовать для решения изобретательских задач.
«Сделать наоборот», «использовать изменение агрегатного состояния» — сильные приемы. В любом бюллетене можно встретить изобретения, сделанные с их помощью. Вот, например, формула изобретения в авторском свидетельстве № 183 122: «Способ выгрузки насыпного сахара-сырца из емкостей, например, из морских танкеров, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса, сахар-сырец разводят водой и полученную пульпу качают насосом». Сыпучий груз трудно извлечь из трюмов корабля. Изобретатель предложил на время разгрузки превратить неподатливый сыпучий груз в жидкость, которую легко перекачать насосом.
Еще один пример — формула изобретения в авторском свидетельстве № 489 938: «Способ восстановления сыпучести смерзшихся грузов, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса восстановления сыпучести материалов и снижения трудоемкости, смерзшийся материал подвергают воздействию сверхнизких температур». Зима, на открытых железнодорожных платформах лежат окаменевшие от холода минеральные удобрения. Как разгрузить такой состав? Стараются как-то нагревать груз, а это очень непросто, потому что груза много. И вот изобретатели использовали оба известных вам приема:
― надо не нагревать, а охлаждать (прием «сделать наоборот»);
― груз облить жидким азотом, который потом превратится в газ и исчезнет (прием «изменить агрегатное состояние»). Ну, а теперь задача, с которой вы наверняка справитесь.
Задача 5. Они исчезают сами!
Как вытряхнуть песок, попавший в чернильницу-непроливайку? Примерно с такой проблемой столкнулись инженеры-литейщики. Отлитые из металла детали надо очищать. Для этого используют струю песка. Поверхность деталей очищается, но песчинки попадают во внутренние полости и там остаются. Не станешь же переворачивать тяжелые металлические детали и вытряхивать из них песок…
— Может, как-то закрыть все отверстия? — нерешительно сказал один инженер.
— Много лишней работы, — вздохнул другой. — Но я не вижу иного выхода. Сами по себе песчинки не исчезнут.