Юный техник, 2003 № 06 - Журнал «Юный техник»

— Это не утопия, как говорят некоторые! — яростно пробормотал старик сквозь облако дыма. — Человек создан для того, чтобы работать. И не должен все получать на блюдечке. А теперь части роботов используют для всего! Человек не сможет найти работу, даже если и захочет.

Конец мира, вот что это такое.

Конец моего мира.

Перевел с английского Виктор ВЕБЕР

Художник Лена САНКИНА

ПАТЕНТНОЕ БЮРО

В этом выпуске Патентного бюро рассказываем о работах конкурса «Юный Кулибин», представленных на 6-м Московском международном форуме «Одаренные дети».

• Первый этап конкурса включал в себя выполнение домашнего задания. Ребята представляли свои изобретения, модели, рацпредложения, устройства, макеты. Все участники — а на конкурс было представлено 68 работ — независимо от количества баллов допускались во второй тур, проходивший в Москве, в Институте гуманитарного образования. По его итогам были отобраны 22 лучшие работы.

• Второй тур. Чтобы пройти дальше, ребята участвовали в дискуссии на темы: «Какие изобретения прошлого века можно считать самыми нравственными и самыми безнравственными», «Что бы я сделал для одаренных детей, если бы был меценатом?»

• Третий тур был решающий. Все работы были представлены на выставке, где ведущие ученые и изобретатели страны могли познакомиться не только с экспонатами, оценить их актуальность, оригинальность и практическое значение, но и с их авторами, убедиться в их умении ясно и четко объяснять суть представленных работ.

На форуме побывали и эксперты Патентного бюро журнала. Они внимательно осмотрели выставку, послушали выступления ребят. Лучшие работы представлены на суд читателей журнала.

Работа жюри конкурса «Юный Кулибин» Московского международного форума «Одаренные дети».

Эксперименты продолжаются.

Измерительный прибор можно подключить к компьютеру.

Вот такая она — лунная электростанция.

Демонстрация тренажера «Атлет».

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИНЫ

Линейка, рулетка, курвиметр — эти приборы для измерения длины изобретены давно. Используются они и сегодня. Но во многих случаях пользоваться ими уже нельзя. Вот лишь один пример. В текстильной промышленности после каждой смены количество выработанной ткани измеряется рулонами, а пересчет на метры производится весьма неточно. А измерить ткань и вовсе невозможно. Не разматывать же!

После серии экспериментов Александр Кайзер, ученик 10-го класса гимназии № 42 города Барнаула, собрал экспериментальную установку. Ее электронная часть состоит из источника питания (9-вольтовой батарейки), измерительного узла (геркона) и суммирующего счетного устройства на микросхемах. Полученный результат фиксируется семисегментными знакосинтезирующими индикаторами.

Измерительный узел состоит из ролика, насаженного на один конец вала. На другом его конце закреплен постоянный магнит. Вал размещен в металлической трубке, жестко закрепленной на корпусе прибора. Внутренний диаметр трубки немного больше диаметра вала, что не препятствует валу свободно вращаться.

Так как у постоянного магнита два полюса, то геркон за один оборот колеса замыкается дважды. Длина окружности ролика выбрана равной 20 мм. Поэтому при перемещении по измеряемой поверхности ролик вращается, вынуждая вращаться и магнит. Таким образом, за один оборот на счетчики поступают 2 сигнала, соответствующие каждый 10 мм пройденного расстояния. Остается только сосчитать эти импульсы, а конечный результат вывести на световое табло.

Новый прибор можно подключить к компьютеру. Для этого достаточно вывести сигнал или со счетчиков импульсов, или с дешифраторов двоичного кода. А измерять с его помощью можно длину не только ткани, но и бумаги, проволоки, пленки…

«АТЛЕТ» — ДОМАШНИЙ СТАДИОН

Инга Захарова, ученица 11-го класса Саврушской средней школы Самарской области, подсчитала: занятия в школе продолжаются с утра до 15… 16 часов, а вечером — консультации и факультативы. Бросить все это лично она не может, так как хочет получить хорошее образование. Но на занятия спортом времени не остается, хотя физические нагрузки необходимы каждый день.

Спортивный зал школы занят целый день различными спортивными секциями. Заниматься хотя бы в одной можно, но часы тренировок, как назло, не совпадают с перерывами в учебе. Так что остается заниматься дома. Потому Инга решила построить у себя в квартире малогабаритный стадион, отвечающий всем условиям безопасности, имеющий современный дизайн, небольшой вес и низкую стоимость.

Сначала Инга походила по магазинам и познакомилась с различными импортными тренажерами и домашними стадионами. А потом начала с определения основных параметров.

Прежде всего, она хотела потренировать мышцы рук, предплечья, живота, спины, шеи — от минимальных нагрузок до средних. А вот нагрузки на мышцы ног определила от минимальных до высоких. Для выполнения динамических нагрузок (изготовление беговой дорожки не предполагалось) решила использовать велотренажер. Все силовые упражнения должны проводиться в положениях стоя, лежа, сидя и полусидя. Необходимо было также учесть и то, что тренажеры должны быстро перестраиваться под рост и степень нагрузки. Конечно, проще было бы спроектировать стадион под себя, но Инга учитывала и то, что у нее есть братья и родители. По ее прикидкам, габариты стадиона не должны превышать 1,5 м в длину и 1 м в ширину, а его высоту определила высота комнаты. Все рабочие элементы должны надежно закрепляться, но при этом легко и быстро демонтироваться. Вращающиеся и качающиеся узлы и детали не должны шуметь или скрипеть. Наконец, максимальная стоимость стадиона — 400…600 рублей. В итоге Инга спроектировала два варианта стадиона.

Пока полностью завершила работу над одним и назвала его «Атлет». Главной проблемой было крепление его корпуса и расширение функциональных возможностей. Решение было найдено в применении телескопической стойки из труб, входящих одна в другую. Верхний конец стойки упирается в потолок, а нижний — в пол. Стойка составляет основу, и все дополнительные узлы крепятся к ней.

Основной тренажер устанавливается на стойке и представляет собой подвижный двуручный рычаг. Нагрузочным элементом служат пружины. Рычаг можно передвигать по высоте, а также поворачивать в разные стороны.

Велотренажер крепится к раме скамейки. Тут же устанавливается и двухвилковый тренажер для развития кистей, а также узлы для тренировки различных групп мышц в положении сидя, лежа и стоя.

ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА

Одним из основных требований к качеству бензинов является их антидетонационные свойства, выраженные октановым числом. Чем оно выше, тем больше степень сжатия, тем совершеннее и экономичнее двигатели.

А как быстро отличить низкооктановый бензин от высокооктанового? Экспресс-анализ топлива стал темой разработки Анатолия Найдина, ученика 10-го класса гимназии № 44 города Новокузнецка.

Обычная лабораторная установка для определения октановых чисел представляет собой одноцилиндровый четырехтактный ДВС, соединенный ременной передачей с мотор-генератором. Основная особенность такого двигателя — возможность изменять степень сжатия. Это достигается подъемом и опусканием цилиндра с помощью червячной передачи. Переменная степень сжатия позволяет создавать стандартный детонационный режим при работе на любых видах топлива. Фиксирование детонации на установке осуществляется электронным детонатором, который усиливает и преобразует импульсы, получаемые от датчика. В качестве вторичного эталонного топлива здесь применяется технический изооктан с октановым числом 99 +_0,5. И вот потому, что этот прибор очень громоздкий, с его помощью нельзя проводить экспресс-анализы в полевых условиях.

Как считает Анатолий, определять октановое число можно другим, более доступным, способом. Например, измерять давление насыщенных паров бензина в герметичном сосуде при нагревании, ведь оно зависит от температуры нагрева, а значит, и от октанового числа. Дело в том, что давление насыщенных паров бензина зависит от давления паров компонентов, входящих в его состав. При кипении сначала испаряются преимущественно низкокипящие фракции. Чем больше их содержится в бензине, тем больше у него октановое число.