Турбулентное мышление. Зарядка для интеллекта

Ответы к изобретательским задачам из сборника

Погружаясь в «бессознательное», Эйнштейн рисковал просто непродуктивно задремать. Как только он начинал клевать носом, пальцы ослабевали, камень падал и будил великого физика (Венгер, Поу, 1997. С. 51).

«Вскипятить воду в самоваре можно, хотя в невесомости процесс нагревания будет более долгим, чем на Земле, так как более горячая вода не будет подниматься наверх. Но налить воду в чашку в невесомости невозможно. Пользоваться патефоном невозможно, игла не будет прижиматься к пластинке. Маятниковые часы идти не будут из-за отсутствия силы тяжести… свеча в невесомости загорится, но… кислород, окружающий фитиль, выгорит, и свеча погаснет. Пипеткой можно воспользоваться, так как её «принцип действия» основан на разности давлений.

Прокатиться на роликовой доске в невесомости также нельзя при отсутствии силы тяжести…» (Трембовольский, Чекалов, 1990. С. 66–67).

… значит, больных в доме не было. Если же не находил – в его услугах нуждались! Он заходил в дом и приступал к своим обязанностям.

В переводе с латыни, как многие уже догадались, «квинта» – это числительное «пятая». Это также музыкальный интервал шириной в пять ступеней, обозначаемый цифрой 5. А ещё скрипачи так называют первую, самую высокую по тону струну скрипки. Во время игры исполнитель обычно поддерживает инструмент подбородком, и его нос почти касается вот этой ближней к нему струны. Чем не сходство с приунывшим, опечаленным человеком?

Это «электрическая свеча» (лампа) Павла Яблочкова.

В 1802 году русский физик Василий Петров впервые наблюдал явление электрической дуги – яркого разряда, что возникает между торцов сведённых на близкое расстояние угольных стержней-электродов. Он поставил много опытов и показал: едва это строго определённое расстояние уменьшается или увеличивается, электрическая дуга исчезает, свечение пропадает. Разумеется, угли постоянно выгорают, и зазор между ними постоянно растёт. Все последующие изобретатели электрической дуговой лампы старались разработать специальный регулятор, который бы с определённой скоростью подвигал сгорающие графитовые стержни навстречу друг другу, сохраняя дугу (такой механизм применили, например, В.Н. Чикалёв и А.И. Шпаковский, освещая своими лампами Москву в 1856 году на коронации нового государя).

В 1876 году Павел Николаевич Яблочков ужинал в парижском кафе. Его осенило, едва он бросил взгляд на лежащие параллельно друг другу нож и вилку, что разложил перед ним официант. По другой версии, со стола Яблочкова на пол скатились два карандаша и легли параллельно.

Яблочков изменил расположение стержней-электродов в пространстве так, что оба выгорали по мере сокращения своей высоты совершенно одинаково, и расстояние между ними в силу параллельности было всегда постоянным. Иными словами, вместо последовательно-встречного горизонтального расположения электродов было применено параллельно-вертикальное. А регуляторы стали попросту не нужны.

Наверное, вы догадались, что для осуществления этой диверсии потребуется напарник? Обыкновенной кукушке, конечно, помогает и её внешний облик. Она удивительно напоминает заклятого врага мелких птиц – ястреба-перепелятника. Но, что характерно, к выбранному гнезду подлетает обычно пара кукушек. Пока хозяева гнезда стараются прогнать самца кукушки, самка пользуется моментом и откладывает яйцо.

«Чтобы кукушонка не опередили птенцы хозяев гнезда, он вылупляется из яйца быстрее, чем птенцы большинства птиц, – иногда всего через 10 дней насиживания. Но, несмотря на все эти хитрости, на каждые 5 подкинутых яиц из гнезда вылетит только один кукушонок.

Как-то на одной выставке демонстрировались яйца самой различной окраски – голубые, бурые, зелёные, серые и другие. Всего 919 яиц, и все они – кукушечьи, собранные из гнёзд 76 различных видов птиц. Учёные подсчитали, что кукушки подбрасывают свои яйца в гнёзда 150 видов птиц.

Кстати, опыты показали, что многие птицы очень плохо знают свои яйца. Орлы, куры, утки, например, могут насиживать любой предмет, по форме похожий на яйцо. А лебеди пытались насиживать даже бутылки! Распознать среди своих яиц кукушкино яйцо трудно ещё и потому, что эволюция наделила кукушку удивительным свойством: её яйца и размером, и цветом похожи на яйца птиц, в гнёзда которых она их подбрасывает» [75] .

В космосе нет опоры, от которой бы можно было оттолкнуться, чтобы придать себе импульс и приблизиться к двери модуля. Надо отцепить от себя обрывок троса и максимально энергично выбросить этот обрывок в сторону, противоположную направлению «на корабль». Трос полетит в одну сторону, а Вы – в другую.

Плутарх свидетельствует, что Александр был встревожен этим знамением, но ободрился, когда предсказатели дали такое толкование: основанный им город будет процветать и кормить людей самых различных стран, кои будут съезжаться к городу, как слетелись птицы. И Александрия сотни лет оставалась самым развитым и просвещённым городом Средиземноморья – а может, и всей Ойкумены.

Набор для харакири.

В качестве футляров для свитков. Переплетение – более поздняя идея.

«Ведь был же Рим спасён гусями!» По преданию, гуси, заслышав приближение галлов к стенам Древнего Рима, загоготали, и граждане Вечного города успели отразить нападение.

Таким хитрым образом сосновые дятлы оберегают кладку яиц и птенцов от древесных змей. Из дырочек, разумеется, сочится смола… В частности, это специальное защитное приспособление против лазающего полоза (Elaphe obsolete). Смола липкая, а возможно, даже иногда ядовитая, но у дятла на неё иммунитет (Фройде, 1986. С. 77)

Выпадение крышки. Речь, конечно, о градусах наклона при наливе воды, а не о градусах шкалы Цельсия.

За сушёную рыбу (ответ «как за сухофрукты» также принимается).

Врача звали Сете. Он предположил, что окрашивание пищи связано с развитием микробов. Сете, конечно, знал, что ему не объяснить таких тонкостей безграмотным селянам.

Дабы убедить крестьян в том, что «кровоточить» продукты могут и в «благочестивых» домах, врач заразил «чудесной палочкой» продукты в доме священника. А для борьбы с «чудом» врач вместо молитв применил окуривание помещений сернистым газом – бактерии погибли. Паника среди крестьян прекратилась.

…если только ты не король. Львиная доля пьес Шекспира о королях, в присутствии которых по этикету нельзя сидеть, тогда как король это может сделать всегда.

Четверг у нас в позднесоветское время (а в 1980-е – и вторник) – рыбный день: практически во всех предприятиях общественного питания в этот день не готовили мясных блюд, но рыбных предлагали больше обычного. И, стало быть, на второе – тоже рыба. Но поскольку рыбу не едят ни с помощью ложки, ни с помощью ножа, то всего лишь три человека могут отведать рыбу. Согласно правилам хорошего тона рыбу едят двумя вилками, стало быть, у трёх человек в руках должно быть по две вилки. Причём левой рукой едят, а правой помогают расчленить рыбу.

Это, конечно, модель, поскольку на рыбных вилках лишь два зубца (если бы кто-то ответил, что «никому не суждено», потому что нет ни одной двузубой вилки, и обоснует это, относительно поедания рыбы вилками, то и такой вариант ответа можно было принять).

Английский ярд. «Меры в старину отличались удивительным разно-образием! Скажем, расстояние между деревнями измерялось иногда в курительных трубках: сколько можно выкурить трубок, идя от одной деревни до другой… Ярд была очень удобная мера: для проверки её правильности достаточно было просто позвать короля и попросить его вытянуть руку!» (Генденштейн, 1994. С. 92)

Ответы настолько очевидны, что мы решили их не приводить.

Ответы также настолько очевидны, что мы решили их не приводить.

При растворении мыла уменьшится поверхностное натяжение на границе вода – воздух. Поверхность, занятая мыльным раствором, растёт. Спички уйдут вслед за границей с чистой водой к краям тарелки. Раствор же сахара в воде имеет больший коэффициент поверхностного натяжения, большую удельную поверхностную энергию, чем чистая вода. И занимаемая раствором сахара поверхность будет стремиться сократить себя, увлекая спички к центру тарелки, к погружённому в воду куску сахара (Ланге, 1967, № 64).

Именно такая (металлизированная) одежда и подходит для тех, кто связан с металлоплавильным производством. «Передача тепла от раскалённого металла к человеку происходит главным образом через излучение. Максимум энергии излучения при такой высокой температуре производства несут инфракрасные лучи, которые, как и вообще электромагнитные волны, очень сильно отражаются металлами…» (Ланге, 1967, № 100).

Чтобы разрушить древесину, её намеренно «заразили» грибами. Вместо того чтобы выкорчевывать буковые пни, их превратили в плантации летнего опёнка. Такая операция принесла двойную пользу: «во-первых, опёнок – прекрасный съедобный гриб, а во-вторых, снижаются затраты на корчевание пней. Находит применение и древесина, поражённая, но не разрушенная грибами – это так называемая микодревесина. Она в три раза легче обычной и хорошо пропитывается различными веществами. Из такой древесины делают карандаши, линейки, используют её в качестве звукоизоляционного материала, для шлифовки мелких металлических изделий» (Фридман А. Проклятое племя // Химия и жизнь. 1973. № 8).

Здесь налицо физическое противоречие: в канале должно быть что-то, препятствующее движению судна, и не должно быть одновременно ничего. Это «что-то» должно быть модифицированной водой (или деревом).

Пётр Первый предложил оставлять в канале ледяную крошку. Подобно этому каскадёры прыгают с большой высоты на гору картонных коробок. Можно было бы также использовать обледенелые деревянные опилки – оставшиеся от строительства. Но воды и снега в России более чем достаточно всегда, а вот собирать опилки – отдельная задача.

Раствор должен быть и горячим, и холодным – вот в чём физическое противоречие. Горячим около заготовки, а холодным – в ванне.

Следует подогревать заготовку в ванной или, как минимум, опускать в ванну горячую заготовку.

Могут. Берега Саргассова моря как раз такие, то есть по большому счёту берегов это море не имеет. Оно расположено в Атлантическом океане, а примечательно тем, что сплошь покрыто зарослями водорослей. Его фактическими границами являются свободные от растений воды Атлантики.

Пример неполноты условий задачи. Ничего не сказано о расположении верёвки в пространстве. Если верёвка висит вертикально, то есть отвесно, смысл «провисания» теряется. С какой силой ни натягивай, а провисать она не будет. С другой стороны, любое другое расположение верёвки по отношению к поверхности Земли означает её неизбежное провисание. Сила тяжести направлена к центру Земли, а натяжение верёвки не имеет «вертикального вектора». Равнодействующая сил натяжения и тяжести не будет равна нулю. Никаким усилием натянуть веревку строго прямолинейно невозможно.

По мере того как горячая вода нагревает кран, его металлические детали расширяются и перекрывают поток воды.

Воздух, поднимающийся по склону горы, попадая в область более низкого атмосферного давления, расширяется и охлаждается.

Ускорение воздуха, отклоняемого над капотом при движении машины, настолько велико, что возникающие при этом силы разрывают насекомых. Увеличение скорости потока вызывает резкое уменьшение давления в нём. Давление же внутри насекомого равно атмосферному. Но это, кстати, далеко не полное и не единственное объяснение.

Когда птица совершает крылом мах вниз, за крылом образуется восходящая струя, которая остается позади птицы. Смысл полета «клином» заключается в том, что птица, летящая следом, использует оставляемую первой восходящую струю – по-другому уплотнение воздуха, на который легче «опереться» ведомой, чем ведущему… Таким образом все птицы, кроме вожака, который летит первым, могут экономить энергию.

Пуля, попадающая в сосуд с водой, разбивает его вдребезги, так как давление передаётся водой одинаково во все стороны по всем направлениям согласно закону Паскаля. Если бы аквариум был бы пуст, то он бы вдребезги не разбился. Был бы прошит пулей насквозь, с ущербом в две дырочки (Трембовольский, Чекалов, 1990. С. 90).

Переломить полотно пополам. Если его части будут взаимодействовать между собой – оно было намагничено.

Жидкости будут смешиваться. Притом весьма удивительным образом: сперва из отверстия осмотически вытечет немного подкрашенной солёной воды, затем в него войдёт немного пресной и т. д. Такие колебания – их период составляет около 4 с – могут продолжаться до четырёх дней при правильном подборе концентрации и объёмов, создавая иллюзию вечности и непрерывности процесса для тех, кто не знает, что подкрашенная жидкость – солевой раствор.

Почему возникает такой колебательный обмен жидкостями и чем определяется период?

Окрашенная солёная вода, опускаясь, отдаёт тепло пресной, неокрашенной и становится плотнее её. Поэтому она продолжает опускаться вниз. Неокрашенная пресная вода, поднявшись вверх, сквозь отверстие, согреется и окажется легче окружающего соляного раствора. В результате этого её движение вверх будет продолжаться (Уокер, 1989. № 4.18. С. 85, 226).

Перед вами древний соляной маятник. Устройте своему ребёнку маленькое чудо! А о том, как немецкий физиолог Адольф Фик открыл закон диффузии, стоит прочитать отдельно. Весьма занимательная история (У химии свои законы, 1977. С. 18–22).

Всю цепочку надо погрузить в некую маслянистую, горючую, клейкую (благодаря ПАВ) жидкость с мелкодисперсным припоем золота. Каков её состав – вопрос. Затем вынуть цепочку из этой дисперсии. Жидкость стечёт, но за счёт работы сил поверхностного натяжения будет оставаться в зазорах, продолжая и замыкая каждое звено. Дать подсохнуть. Теперь же либо пропустить через цепочку разряд, либо быстро внести её в пламя (температуру тоже можно подобрать). Авторам представляется, что мелкодисперсное золото припоя будет плавиться существенно быстрее, чем сами звенья.

Электрический ток проходил по влажной плёнке поверхности тела и не проникал внутрь организма, поэтому крыса оставалась невредимой.

Вернер Гейзенберг открыл знаменитый принцип неопределённостей, поэтому смысл его фразы можно передать так: «Не могу сказать точно». Второй персонаж анекдота – Эрвин Шрёдингер – придумал для иллюстрации этого принципа мысленный эксперимент, где невозможно точно узнать, жив ли кот в закрытом непрозрачном ящике с оборудованием, способным его убить, но включающимся по сигналу от квантово-ме-ха-ни-ческого – случайного! – процесса.

Оригинальный способ сжигания тонких плёнок нефти заключается в том, что под загрязнённую поверхность подводят форсунку, из которой под давлением вырывается горючий газ – метан, пропан-бутановая смесь или просто природный газ. Газовый факел поджигают. В пламени газа сгорают и нефтепродукты из плёнки (Лисичкин, Бетанели. Задача № 6.2. С. 31–32, 82). При этом, кстати, может происходить вспенивание плёнок, а пена уже имеет существенную толщину.

Ворота были сооружены из магнитного железняка. Воин в кольчуге или человек с ножом просто не мог пройти сквозь эти ворота – его к ним, как говорится в легенде, просто притягивало. На практике магнитный железняк – сравнительно слабый магнит, и столь мощное действие – просто легенда. Зато некоторые современные магнитные сплавы и впрямь способны вырвать оружие из рук и железные гвозди из обуви.

Наморозить на деталь воду, провести в этой «ледяной шубе» деталь сквозь бензольный слой и погрузить в воду, находящуюся под ним на дне бака.

Через некоторое время лёд и примёрзший к его поверхности бензол перейдут в жидкое состояние и распределятся по слоям в соответствии с разницей в плотности. Окрашенная деталь останется погружённой в воду.

Увеличение концентрации раствора означает удаление избытка растворителя. Растворитель можно удалять в виде паров, пропуская через раствор инертный, по отношению к нему, газ.

Инертный газ выполняет ту же роль, что и понижение давления: в его присутствии парциальное давление паров растворителя уменьшается, что способствует ускоренному испарению растворителя.

Водопровод. Вода не только составляет до 80 % массы человеческого тела, но и большинство заболеваний связано с тем, что мы пьём, заражение приходит к нам вместе с влагой, раствором, питьём. Да и сами мы – ходячие растворы, по едкому замечанию великого химика Вильгельма Фридриха Оствальда, разница лишь в степени разбавления.