Bài toán 1- Sách "Trở thành nhà sáng tạo- Tại sao ko?"

Vật lý vui tái xuất!

Bài toán 1- Sách "Trở thành nhà sáng tạo- Tại sao ko?"

Bài viết chưa xemgửi bởi Rockcat » Thứ 5 Tháng 8 18, 2011 8:42 am

Bài toán 1: "Đập vỡ hay ko đập vỡ!"

Vào 1 ngày giám đốc sản xuất bóng đèn tròn họp với những kỹ sư của mình. Ông ta cho họ xem 1 bó thư.
"Đây là những khiếu nại của khách hàng" ông ta nói, "họ không hài lòng với những chiếc bóng đèn tròn của chúng ta. Chúng ta phải nâng cao chất lượng sản phẩm. Tôi nghĩ rằng có vấn đề với áp suất bên trong. Đôi khi áp suất cao hơn thông thường, đôi khi thấp hơn. Ai có thể nghĩ được cách đo áp suất bên trong bóng đèn?"
"Điều đó hết sức đơn giản",một kỹ sư nói,"Lấy bóng đèn, đập vỡ nó ra và ...."
"Đập vỡ nó ra ?!" người giám đốc thốt lên.
"Để kiểm soát chất lượng chúng ta cần đập vỡ 1% bóng đèn", người kỹ sư trả lời.
"Chúng ta phải kiểm tra mỗi bóng đèn". Người giám đốc nói 1 cách tuyệt vọng. Ông ta quay lại các kỹ sư và ra lệnh, "hãy tìm giải pháp khác".

Và bất ngờ nhà sáng chế xuất hiện!
"Đây là bài toán dành cho học sinh phổ thông", nhà sáng chế nói ,"hãy mở sách giáo khoa..."
Và anh ta giải thích cách tìm được lời giải trên.

Bạn có thể đề nghị điều gì? Bạn có những ý tưởng nào về việc đo áp suất bên trong bóng đèn?
Sau 1 vài giờ suy nghĩ, chúng ta có thể đưa ra năm đến mười giải pháp cho bài toán trên. Thông thường những ý tưởng ấy rất ít khả thi. Mọi người thường đưa ra cách cân bóng đèn. Về mặt lý thuyết mà nói, điều đó có thể thực hiện nếu chúng ta biết được khối lượng của bóng đèn không có khí bên trong và thể tích của bóng đèn với khí bên trong và tính ra khối lượng của khí.
Trên thực tế, giải pháp này không thể thực hiện. Bởi vì chỉ có rất ít khí bên trong bóng đèn - một phần mười ngàn gam. Chúng ta phải cần 1 cái cân với độ chính xác đặc biệt để đo khối lượng trên và xác định độ lệch. Và rất mất thời gian để cân đo với tính toán. Nó có thể tốt trong phòng thí nghiệm nhưng không tốt trong nhà máy sản xuất.
Thậm chí 1 nhà sáng chế có thể sẽ không tìm được giái pháp tồi ưu. Không hài lòng với 1 giải pháp, nhà sáng chế sẽ tiếp tục phân tích ý tưởng khác. Nhà sáng chế sẽ suy nghĩ bài toán trên ngày và đêm. Bất kỳ những gì nhà sáng chế thấy sẽ được sử sụng để giải quyết bài toán.
Nếu là tuyết, nhà sáng chế nghĩ tới cái lạnh. Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta làm lạnh bóng đèn, khí sẽ hóa lỏng và sẽ dễ dàng đo được thể tích của nó.
Một xe buýt đầy người chạy qua. Sự ồn ào, âm thanh.....Điều gì sẽ xảy ra nếu ta sử dụng sóng siêu âm? Tốc độ của sóng chuyển động phụ thuộc vào mật độ của khí.
Một trận bóng đá đang được chiếu trên tivi.Điều gì sẽ xảy ra nếu một trái bóng nhỏ được đưa vào trong bóng đèn? Tốc độ bóng chuyển động phụ thuộc vào mật độ của khí.
Và cứ như thế, ngày qua ngày, tháng qua tháng, năm qua năm - đôi khi cả cuộc đời. Đôi khi cuộc đời của nhà sáng chế ko đủ dài, và những nhà sáng chế khác phải tiếp nhận bài toán và tiếp tục tìm kiếm giải pháp." Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta làm việc theo cách này" , một nhà sáng chế thế hệ sau hỏi.
Điều thường xảy ra là, ở giữa chừng công việc, bài toán được gác lại với lý do ko thể giải quyết được, rằng chúng ta ko thể làm được điều gì.
Bạn có thể tưởng tượng một nhà khoa học nói: "Để đạt được vận tốc lớn hơn rào cản của âm thanh chúng ta phải nghiên cứu vận động viên chạy đua. Một vận động viên chạy đua phải khác với người chạy chậm ở điểm nào? Đâu là bí quyết chạy nhanh? Đó là điều tôi cần biết."
Những vận động viên chạy đua đều khác nhau, và quan trọng hơn, kết quả của việc nghiên cứu trên không thể sử dụng làm ra những máy bay siêu âm. Chúng ta cần những nguyên tắc khác.


Phương pháp thử và sai trên gốc rễ có từ thời cổ đại. Theo bản chất, nó còn cổ xưa như loài người. Mọi thứ đều thay đổi theo thời gian nhưng phương pháp thử và sai vẫn giữ nguyên. Một nhà khoa học nổi tiếng của thời đại chúng ta, giáo sư B.Ginsburg, nói:"Những sáng chế của tôi là kết quả của việc sàng lọc những ý tưởng khác nhau". Và giống hệt như những người khác thục hiện cách đây hai ngàn năm, hai mươi ngàn năm, hai trăm ngàn năm.
Chúng ta phải tìm một cách khác tốt hơn để giải quyết các bài toán kĩ thuật.
Sự tiến hóa kĩ thuật có đặc điểm và quy luật riêng của nó. Bởi vậy những nhà sáng chế khác nhau ở những đất nước khác nhau, làm việc độc lập với nhau trên một bài toán, nhưng cùng đưa ra một kết quả. Điều đó có nghĩa rằng tồn tại những quy tắc nào đó. Nếu chúng ta có thể tìm ra những quy tắc đó, chúng ta có thể sử dụng chúng để giải quyết các bài toán kĩ thuật - -theo quy tắc, với công thức, mà không phải tốn thời gian cho việc thử và sai.
Tất nhiên nhiều người sẽ chế giễu: "Những gì anh nói có nghĩa là chúng ta có thể dạy mọi người sáng chế!". Tôi đã nghiên cứu lý thuyết những bài toán kỹ thuật không chỉ một năm, hai năm, mà cả cuộc đời. Những cuốn sách đã xuất bản, giáo trình được biên soạn, các bài toán được phân loại, các buổi seminar được tổ chức và các lớp học được mở ra. Hiện tại, những kỹ thuật giải quyết bài toán này đã được dạy ở hơn 300 trường tại nước Nga.

Lý thuyết về sáng chế có thể dạy cho mọi lứa tuổi - nhưng giống trong thể thao - càng sớm càng tốt. Đầu tiên chúng tôi nhân thấy rằng kỹ sư là nhóm người dễ dạy bởi vì ở giai đoạn hình thành lý thuyết, kinh nghiệm của họ giúp cho việc giải quyết bài toán. Sau đó chúng tôi mời các học sinh trung học tham dự. Vào năm 1974 một tạp chí thanh thiếu niên bắt đầu đăng tải bài toán những nhà sáng chế. Chúng là những bài toán trong cuộc sống thực, tương tự như bài toán đo áp suất bên trong bóng đèn điện. Nhà xuất bản nhận được hàng ngàn lá thư với những giải pháp tiềm năng. Chúng tôi phân tích chúng, chỉ ra những sai lầm hay gặp, giải thích một phần nhỏ của lý thuyết và đăng tải những bài toán mới.
Chúng tôi chưa thể dạy cho những học sinh mẫu giáo được. Giới hạn của chúng tôi là học sinh lớp 5 và lớp 6. Để học được lý thuyết sáng chế đòi hỏi chúng ta cần có những hiểu biết nhất định về vật lý và hóa học, và những kiến thức này không được dạy trong trường mẫu giáo. Để khắc phục trở ngại đó chúng ta cần phải đưa ra những bài toán vui thay vì nghiêm túc.

Sau đây là 1 ví dụ, hãy hình dung 1 căn phòng trống chỉ có 1 con búp bê đặt trên cửa sổ và 2 chiếc dây treo từ trần nhà. Nhiệm vụ của chúng ta là phải nối 2 đầu dưới của chiếc dây lại. Cầm 1 đầu dây ko thể với tới đầu còn lại. Cần có sự giúp đỡ của ai đó, hoặc của vật gì đó để với tời đầu day thứ 2. Đây là nhiệm vụ chỉ dành cho 1 người và ko có ai giúp đỡ.
Những đứa trẻ ko có kiến thức vật lý vẫn có thể tìm ra giải pháp. Đầu dây thứ 2 phải chuyển động - nhưng nó quá nhẹ. Cần phải có 1 vật nặng buộc vào đầu dây để tạo ra hiệu ứng quả lắc. Búp bê có thể là vật ấy. Đó là tất cả, bài toán được giải quyết.
Có thể làm cho bài toán khó hơn nếu chúng ta đặt 2 trái bong bóng và 1 con búp bê trong phòng. Bong bóng có thể thu hút sự chú ý của những đứa trẻ, và búp bê có thể sẽ ko được để ý tới.
Chúng ta có thể tăng mức độ khó của bài toán: Lấy tất cả vật dụng ra khỏi phòng và chờ xem những đứa trẻ có sử dụng giày của chúng như là vật nặng không. Bạn có thể thấy, về một mặt nào đó, bài toán trên là không sáng tạo. Nhưng mặt khác nó tạo nên 1 bài toán sáng tạo. Chúng ta sẽ đưa ra những bài toán tương tự như trên sau này. Bây giờ chúng ta chỉ có thể nói rằng ko có gí phân tách những bài toán trên.
Trong cuốn sách này chúng ta chỉ đề cập đến sáng tạo kĩ thuật và những sáng chế. Dĩ nhiên đây ko phải là giáo trình. Ý định duy nhất của tôi là chỉ ra ai cũng có thể nắm bắt được quá trình giải quyết bài toán kỹ thuật và việc học quá trình này là rất quan trong và hết sức lý thú.

Trích Chương I, cuốn "Trở thành nhà sáng tạo - Tại sao không?" của Genric S.Altchuller

Mình vẫn chưa tìm được đáp án rõ ràng cho bài toán này. Mong mọi người giúp đỡ! :D
click vào cho rồng mau lớn!! :D
Hình ảnh
Hình đại diện của thành viên
Rockcat
X - Force
 
Bài viết: 111
Ngày tham gia: Thứ 3 Tháng 5 19, 2009 9:00 pm

Re: Bài toán 1- Sách "Trở thành nhà sáng tạo- Tại sao ko?"

Bài viết chưa xemgửi bởi Lò Xo » Thứ 6 Tháng 8 19, 2011 6:20 am

Bạn thử liệt kê các hiện tượng liên quan đến áp suất xem có cái nào áp dụng được?
Thí dụ: quang phổ của chất khí, độ dẫn nhiệt, chiết suất...
in SGK we trust
Hình đại diện của thành viên
Lò Xo
Thích Bật đại sư
Thích Bật đại sư
 
Bài viết: 918
Ngày tham gia: Thứ 5 Tháng 1 25, 2007 6:31 pm


Quay về Vật lý vui 4

Ai đang trực tuyến?

Đang xem chuyên mục này: Không có thành viên nào đang trực tuyến1 khách

cron