Текст книги "Юный техник, 2011 № 04"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 5 страниц)

ПАТЕНТНОЕ БЮРО

В этом выпуске мы поговорим о том, как усовершенствовать ремень безопасности автомобиля, умеют ли деревья говорить и для чего это им нужно, рассуждаем, как уберечь мобильник от кражи, а также зачем прятать микрочип под кожей.

ПОЧЕТНЫЙ ДИПЛОМ

РЕМЕНЬ БЕЗОПАСНОСТИ С СИЛЬФОНОМ

Андрей Тен из г. Зеленый Бор Ленинградской области уже знаком нашим постоянным читателям. В «ЮТ» № 8 за 2010 г. мы рассказывали о его предложении заменить подушку безопасности в автомобиле направленной струей воздуха, которая бы препятствовала при лобовом ударе движению пассажира или водителя вперед по инерции.

Наши эксперты тогда указали на недостаток изобретения. Ведь по расчетам получается, что воздушный поток должен иметь примерно такую же скорость, как и струя реактивного двигателя самолета.

И вот ныне Андрей придумал другую систему, на наш взгляд, более простую и удобную в эксплуатации. На сей раз он решил усовершенствовать ремень безопасности, которым водитель или пассажир пристегивает себя к креслу. Причем сейчас, согласно правилам дорожного движения, делать это нужно в обязательном порядке.

Однако с обычным ремнем довольно много мороки.

Надо взять его за наконечник, вытянуть, опоясать себя и вставить конец в специальное гнездо, где он фиксируется. Андрей предлагает эту операцию автоматизировать. Для этого сами ремни выполняются в виде плоских шлангов, свернутых в спирали. Они подсоединены к сильфону, расположенному под сиденьем водителя или пассажира. Как только человек садится на сиденье, он собственной тяжестью сдавливает сильфон. Воздух из него выходит, и ремни под давлением разворачиваются, как «тещин язык» в известной детской игрушке.

Ремни опоясывают человека, а поскольку каждый снабжен наконечником из ферромагнитного материала, а на сиденье закреплены специальные магнитные гнезда, то человек оказывается в мгновенье ока спеленутым ремнем безопасности. Все, можно ехать!

Согласитесь, остроумное изобретение. Молодец, Андрей!

К сказанному можно добавить, что в редакцию он прислал подробное описание конструкции с чертежами и пояснениями, что и как действует.

«Перед тем как выйти из машины, человек отключает защелки в магнитных гнездах и нажимает на кнопку обратного клапана. Из устройства стравливается воздух, ремни свертываются в спирали, – заканчивает свое описание Андрей. – А когда человек встает с сиденья, опорная пластина под действием пружин поднимается и растягивает сильфон, приводя его в исходное состояние».

Разберемся, не торопясь…

«ГОВОРЯЩИЕ» РАСТЕНИЯ

«Мне в руки однажды попала заметка про то, как в 1972 году на колхозном поле возле деревни Ламбово Бобруйского района Могилевской области (Беларусь) была обнаружена говорящая редька. Дескать, она приобрела столь неожиданное свойство в результате мутации.

Глупость, конечно, но она навела меня вот на какую мысль. А в самом деле: неплохо было бы научить растения если не говорить, то хотя бы сигнализировать каким-либо образом, что им не хватает воды или удобрений или что на них напали вредители. Причем сделать это, на мой взгляд, при современной технике довольно несложно. Надо поставить возле контрольных растений на поле или в теплице сенсоры, которые будут следить за растением. Изменился цвет его листьев или датчик в почве указывает на сильное падение влажности – и тут же включается полив. А газоанализатор с фотодиодом могут указать на недостаток освещенности или на неблагоприятное изменение атмосферы в теплице»…

Такое вот письмо пришло к нам в редакцию из г. Краснодара. В заключение его автор Владимир Кузнецов спрашивает, как нам нравится такая идея и годится ли она для патентования.

Идея нам нравится. А вот для патентования она не годится. Хотя бы потому, что Владимир не указал, чем именно его предложение отличается от других, аналогичных. Ведь сначала нужно узнать, какие подобные идеи существуют на свете. Например, нашим экспертам буквально за четверть часа удалось обнаружить два предложения, уже реализованных на практике.

Первый способ озвучивать «мысли» зеленых насаждений появился в Брюсселе. Там теперь есть первое в мире «говорящее» дерево. Причем оно не только разговаривает с прохожими, но и ведет активный образ жизни в виртуальном пространстве, обзаведясь собственным сайтом Talking-Tree.com и микроблогом в Twitter.

Дерево рассказывает, как ему живется в городских условиях, высказывает вполне логичные соображения, связанные с конкретным состоянием окружающей его среды. Дело в том, что к нему прикреплено множество датчиков, регистрирующих экологические параметры.

Если загрязнение воздуха превышает норму, то дерево жалуется прохожим. Расчет на то, что, услышав «мысли» дерева, люди задумаются о вреде, который они наносят природе.

Специальные сенсоры, установленные на стволе столетнего дерева, измеряют также уровень пыли, количество озона, освещенность. Кроме того, на дереве есть небольшая метеостанция, веб-камера, микрофон и устройство для беспроводного выхода в Интернет. В голосовую систему также заложено некоторое количество фраз, каждая из которых соответствует определенной ситуации. Они-то и используются для «беседы» дерева с людьми.

Еще один оригинальный способ оценивать экологию в определенном регионе придумали ученые Университета Бар-Илан в Израиле. Как пишет журнал Hydrobiological Journal, профессор Цви Дубинский и доктор Юлия Пинхасова разработали новый способ оценки загрязнения водоемов по звукам, которые издают микроскопические водоросли. При сканировании на растение направляют зеленый лазерный луч. Если все в порядке и водоросли нормально развиваются, лазерное излучение поглощается практически полностью в процессе фотосинтеза. При этом растения выбрасывают часть энергии в виде тепла в воду, что приводит к перепаду давления и воспринимается чувствительным микрофоном-гирофоном, а затем переводится в звук. В противном случае, например, при отравлении свинцом или иными тяжелыми металлами, растение реагирует слабо и звук меняет тональность: водоросли как бы простуженно хрипят или даже кашляют.

Есть идея!

МОБИЛЬНИК УЗНАЕТ ХОЗЯИНА?

«Сейчас очень часто крадут мобильные телефоны, – пишет нам из Москвы Сергей Баранов. – И практически ни в одном из них не предусмотрена система безопасности, подобная тем, что препятствуют, например, краже автомобилей. Правда, мне довелось слышать о неких спутниковых системах, которые, дескать, отслеживают перемещение телефона, как только его бывший хозяин оповестит своего оператора о краже телефона, что может в принципе помочь в поисках вора. Однако преступники тоже ведь не лыком шиты. Прежде всего, они отключают телефон и меняют в нем симку. И докажи потом, что это именно твой телефон»…

И далее Сергей предлагает более простую, на его взгляд, систему безопасности, которая сделает кражу телефонов бесполезной. Надо к сенсорной панели мобильника добавить еще одну функцию. При покупке телефона вводится не только секретный код доступа, придуманный хозяином и известный лишь ему одному, но еще и снимается отпечаток, например, большого пальца правой руки.

Тогда, попав в чужие руки, телефон становится бесполезен. А при попытке заменить один отпечаток на другой выдается сигнал тревоги, главный процессор попросту сгорает, превращая сам телефон в бесполезную «железяку». Таким образом у вора начисто отпадает мотивация кражи.

К сказанному остается добавить, что такие сложности не нужны. Любой мобильник имеет код IMEI, по которому оператор может опознать и отключить украденный телефон, определить его местоположение. Сам по себе аппарат вам без помощи милиции в руки не вернется, но и красть мобильные телефоны не будет смысла. Ведь изменить IMEI невозможно.

Возвращаясь к напечатанному

МИКРОЧИП ПОД КОЖЕЙ

«Сейчас все шире распространяются микрочипы, которые вставляют в загранпаспорта, социальные карты пенсионеров, проездные билеты и прочие документы, – пишет нам Антон Кораблев из г. Рязани. – А что, если подобные чипы имплантировать людям под кожу вскоре после рождения. Тогда отпадет надобность во множестве документов и справок. Все необходимые данные о социальном положении человека, о его здоровье и так далее будут содержаться в этом чипе и могут быть при необходимости считаны медиками, работниками органов внутренних дел».

Мы уже не раз писали о подобных предложениях. В частности, лет десять тому назад подобный эксперимент провел над собой английский профессор Кевин Уорвик. Он попросил хирурга имплантировать себе под кожу руки специально разработанный чип. Жить с таким чипом ему очень понравилось, поскольку отпала нужда носить с собой особый пропуск – двери в лабораторию с кодовым замком открывались при приближении профессора, в помещении как бы сам собой зажигался свет, не нужно стало набирать код доступа к компьютеру.

Однако через несколько недель микрочип все же пришлось изъять. Как объяснил сам профессор, тому было две причины. Во-первых, надо еще как следует отработать сам микрочип и операцию по его внедрению.

Сейчас эта проблема уже решена: в ветеринарных клиниках США, странах Западной Европы вживляют подобные микрочипы кошкам и собакам, давая возможность полицейским и работникам социальных служб оперативно определять, кому принадлежит животное.

А вот со второй причиной положение сложнее. Многие люди возражают против микрочипирования, считая, что это ограничивает их личную свободу. Ведь по чипу всегда можно определить, где именно находится тот или иной гражданин. «А такая тотальная слежка допустима только за осужденными», – говорят противники поголовного микрочипирования.

Видимо, проблему придется решать на сугубо добровольной основе. Ставить или не ставить себе микрочип, каждый должен решать сам.

НАШ ДОМ
Подиум, или зачем в квартире сцена?

В малогабаритных квартирах, понятно, людям не хватает места. Выручить здесь может подиум. Впрочем, и в больших квартирах он может оказаться полезен.

Изобретение японцев

Говорят, что первыми убирать вещи под двойной пол придумали японцы. В их жилищах и сейчас мало мебели; вместо шкафов и комодов жители Страны восходящего солнца предпочитают хранить вещи в специальных секциях, из которых составлен пол. Причем иногда часть пола в японском доме просто закладывали особой деревянной «плиткой» (толщиной сантиметров десять, по размеру – как большая керамическая плитка для пола). На самом деле каждая такая «плитка» представляла собой небольшой ящичек с крышкой, в котором хозяева хранили то, что им надо. Со стороны такое сборище ящичков выглядело, как небольшое возвышение, покрытое сверху ковром.

Мы с вами не японцы, а потому распорядимся их изобретением по-своему. Подиумы лучше всего устраивать в комнатах с высокими потолками. Так, например, если ваша квартира расположена в доме старой постройки с высотой потолков 4 метра, в одной из комнат можно устроить своего рода промежуточный этаж. При этом подиум превращается в деревянный помост, расположенный на высоте около 2 метров. Понятно, он должен быть снабжен удобной и прочной лестницей и ограждением. На помосте размещают письменный стол или стеллаж для компьютера, а под ним можно устроить место для сна, отгородив его дополнительно шторой.

Некоторые, впрочем, предпочитают устраивать спальное место на верхнем этаже. Но здесь стоит иметь в виду, что под потолком всегда более жарко и душно, чем внизу. Так что такой вариант больше подходит для северных районов нашей страны.

Большинство же россиян, наверное, обойдется более простыми конструкциями подиумов. Они могут быть, например, функциональными или техническими, предназначенными для маскировки коммуникаций. А лучше всего, когда конструкция совмещает в себе сразу несколько функций. Что касается размеров подиума, то они определяются его назначением. Скажем, в технических вариантах размеры задают длина и конфигурация труб, в функциональных – высота спального места…

Чаще всего на подиум ставят именно кровать, софу или иную мебель для ночного отдыха. Но кому хочется каждое утро возиться со складным диваном, креслом или надувным матрасом? А вот если сделать подиум с ящиками, в которые можно убирать на день постельные принадлежности, процедура уборки намного упростится. Кроме того, сам подиум оживит жилое пространство.

Открыв люк в полу, можно получить доступ к вещам, спрятанным в подиуме.

Монолитные и каркасные

По способам устройства различают монолитные и каркасные подиумы. Первые, как правило, технические и имеют высоту не более 10–15 см. Чаще всего их устраивают на кухне и в ванной комнате, если душевая кабина или ванна не примыкает к стене, а установлена на некотором удалении от нее. Тут уж подиум устраивают, что называется, «на века».

Из досок выгораживают ящик-опалубку определенных размеров с двойными стенками. Между стенками заливают бетонную смесь. Когда она высохнет, внутри полученного короба устанавливают трубы водопровода и канализации, помещают электрические кабели и засыпают их наполнителем, обычно керамзитом, чтобы уменьшить вес конструкции. Поверх наполнителя делают цементную стяжку, а на нее кладут керамическую плитку или влагостойкий ламинат. Такая конструкция и в самом деле очень прочна. А чтобы в случае аварии можно было добраться до замурованных труб, придется подумать и об устройстве технического люка.

Для жилой комнаты больше подходят конструкции, состоящие из каркаса, обшивки и декоративной облицовки. А если сверху снабдить такой подиум еще и мягким покрытием, подушками, то и кровать вам не понадобится. В таких конструкциях внутреннее полое пространство удобно использовать, установив в нем несколько выдвижных ящиков.

Высота постельных ящиков определяется толщиной матрасов и подушек, которые в них укладываются. Следовательно, и высота подиума определяется толщиной матрасов плюс толщина несущих брусьев и реек, образующих каркас для матраса. Ну и, конечно, стоит оставить несколько сантиметров, так сказать, на всякий случай: вдруг да придется прятать в ящик какую-то не габаритную вещь… И еще учтите высоту роликов и направляющих, по которым ящик будет выкатываться…

В качестве материала для ящиков обычно используют древесно-стружечные плиты толщиной около 20 мм, окрашенные в белый цвет. Тогда их не нужно будет красить дополнительно. А чтобы ящики можно было свободно выдвигать и задвигать, потребуются ролики диаметром 40 мм. Передние ролики привинчивают к днищу ящика (к широкой доске) с таким расчетом, чтобы их не было заметно снаружи и чтобы они при движении не задевали нижние полосы несущих элементов. Задние ролики обычно перекатываются не по полу, а по нижним полосам несущих элементов, для чего в боковых частях ящика делают направляющие.

Брус или швеллер?

Теперь несколько слов об устройстве самого подиума.

Как показывает практика, оптимальная высота каркасного подиума 50–60 см. Сам каркас делают из бруса или металлического швеллера. Для габаритных конструкций, на которые потом поставят достаточно тяжелую мебель, понадобится металлическая основа из угловых профилей с болтовыми соединениями. Подиумы поменьше имеют каркас из деревянных брусьев, скрепленных шурупами. Расчет тут такой. Например, для спального ложа нагрузка составляет примерно 150 кг/кв. м, при этом ставят брус сечением 40x50 мм и расстоянием между опорами 400 мм.

Если не хотите проблем, связанных с проседанием пола под дополнительной нагрузкой, то каркас лучше установить прямо на бетонные плиты межэтажных перекрытий. Обнаружив, что такое основание имеет уклон или глубокие сколы, не поленитесь сделать выравнивающую цементную стяжку.

Подиум можно использовать как диван…

Подиум на кухне позволяет спрятать коммуникации.

Также имеет смысл положить на бетонное основание изоляцию от влаги из пергамина или специальной пленки. Особенно такая изоляция нужна в квартирах, расположенных на первом этаже.

При этом будет нелишне дополнительно обработать нижние части деревянного каркаса антисептиком от грибка. Между крайними элементами каркаса и бетонной стеной оставьте технологический зазор в 8 – 10 мм. Для придания конструкции большей жесткости опоры каркаса можно усилить диагональными ребрами. Нижние горизонтальные брусья (лаги) крепят к полу саморезами, а сам каркас затем обшивают досками, фанерой или древесно-стружечными плитами. Самый прочный материал для обшивки – половые доски толщиной около 30 мм. Для спального места вполне годится фанера толщиной 20 мм. Если же подиум предназначен для эксплуатации в помещении с повышенной влажностью, например на кухне, для обшивки лучше использовать влагостойкие плиты с покрытием из пластика.

О. АКУЛОВ

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Противокорабельная ракета среднего радиуса действия П-800 «Оникс» предназначена для борьбы с надводными военно-морскими группировками и одиночными кораблями в условиях сильного огневого и радиоэлектронного противодействия. Отличительными особенностями ракеты являются загоризонтная дальность стрельбы; полная автономность боевого применения («выстрелил – забыл»); сверхзвуковые скорости на всех участках полета и малозаметность для локаторов (конструкторы использовали технологию «СТЕЛС»). Первый пуск ракеты состоялся в 1987 году.

Тактико-технические характеристики:

Длина ракеты… 8,9 м

Диаметр… 0,7 м

Размах крыла… 1,7 м

Скорость на высоте… 750 м/с

Скорость у поверхности… 577 м/с

Дальность:

по комбинированной траектории… 300 км

по низковысотной траектории… 120 км

Дальность обнаружения цели не менее… 50 км

Максимальный угол поиска цели… ± 45°

Масса… 85 кг

Масса боевой части… 250 кг

Первый опытный экземпляр спортивной версии машины ВАЗ-1119 – «Лада Калина» Sport – был выпущен в мае 2008 года, а в июле того же года автомобиль с двигателем 1,4 л прошел государственную сертификацию. В сентябре 2008 года была сертифицирована и модель с двигателем 1,6 литра.

Модели, кроме двигателя, отличаются, в основном, друг от друга деталями: бампером, молдингами дверей, спойлером, насадкой выхлопной трубы, шильдиком на пятой двери. Отрицательный развал задних колес и нестандартный кастор передних колес (угол продольного наклона оси поворота колеса автомобиля) положительно влияют на управляемость, намного увеличивая скорость прохождения поворотов.

Технические характеристики «Лады Калины» Sport 1.6

Тип кузова… хэтчбек

Длина автомобиля… 3,905 м

Ширина… 1,700 м

Высота… 1,480 м

База… 2,474 м

Дорожный просвет… 200 мм

Снаряженная масса… 1080 кг

Полная масса… 1555 кг

Грузоподъемность… 910 кг

Объем двигателя… 1596 см³

Мощность двигателя… 72 л.с.

Максимальная скорость… 170 км/ч

По замерам стритрейсеров… 220 км/ч

Время разгона до 100 км/ч… 10,7 с

Расход топлива… от 7 до 14 л/ 100 км

Объем топливного бака… 50 л

НАУЧНЫЕ ЗАБАВЫ
Скрытые свойства

В описанных ниже опытах мы попытаемся обнародовать скрытые свойства хорошо известных вещей и предметов.

ХРОМАТОГРАФИЯ

Вам понадобятся: бумажный фильтр для процеживания кофе или на худой конец промокательная или туалетная бумага, цветные фломастеры, маркеры, миска, вода, ножницы.

Разрежьте бумагу на полоски шириной в 1 сантиметр. На каждой полоске на расстоянии 3–4 сантиметра от края поставьте фломастерами по одной точке разного цвета. Наполните миску водой меньше чем наполовину. Опустите полоски в воду теми краями, на которых нарисованы точки, но с таким расчетом, чтобы вода не намочила цветные метки. Разложите бумажные полоски веером по краю миски и смотрите, что будет дальше.

Пористая бумага быстро впитывает воду. Когда вода достигает цветной точки, она размывает ее и продолжает двигаться дальше. Точка превращается в цветную линию. Но цвета по-разному растворяются в воде, и линии будут разной длины. Большие точки окрашивают большую по размеру площадь, маленькие точки дают более изысканный рисунок.

Более того, некоторые цвета являются смесью нескольких других оттенков, например, зеленый получается при смешивании желтого и синего. Точки, нарисованные такими цветами, превратятся в полосы, в которых будут четко выделяться линии изначальных цветов. Такой метод разделения одного цвета на его составляющие называют хроматографией.

А теперь продолжите эксперимент, поставив на каждой полоске несколько разноцветных точек. Нарисуйте точки не фломастерами, а маркерами и посмотрите, что получится.

БЕЗ КОНТАКТА

Вам понадобятся: стол, стеариновая свеча, спички.

Поставьте свечу на стол и зажгите ее. Подождите, пока свеча прогорит не меньше 30 секунд. Затем задуйте ее, зажгите спичку и быстро пронесите ее над дымком фитиля. При этом свеча загорится снова.

Суть фокуса такова.

Дым, который образовался после задувания свечи, – легковоспламеняющийся газ. При контакте с горящей спичкой он загорится сам и вновь воспламенит фитиль свечи. Поскольку газ выделяется недолго, успех фокуса во многом зависит от вашей скорости движения. Кроме того, расстояние между фитилем свечи и спичкой должно быть не больше 4 сантиметров.

Чем длиннее фитиль, тем нагляднее фокус. И все же рекомендуем потренироваться прежде, чем показывать его при зрителях. Само собой разумеется, все эксперименты с огнем нужно вести только в присутствии взрослых.

ИЗМЕНЕНИЯ ЦВЕТА

Вам понадобятся: красная капуста или ягоды черники, уксус, сода, три стеклянные банки, ложка, вода и чайник.

Нашинкуйте капусту или разомните ягоды черники. Вскипятите воду в чайнике. Залейте нашинкованную капусту или черничное пюре кипятком и оставьте на полчаса.

В первую банку налейте 2 столовые ложки воды, во вторую – 2 столовые ложки уксуса. Далее разведите в небольшом количестве воды 2 столовые ложки соды и вылейте смесь в третью банку. Положите чайную ложку отвара капусты или черничного пюре в каждую из банок.

Если вы вдруг не найдете в доме свежую капусту или ягоды, можно использовать консервированную красную капусту или концентрат черничного киселя. Аналогичные эксперименты можно провести также с отваром из красной свеклы или морковным соком.

В банках же должно произойти вот что. Вода – нейтральная среда, уксус – кислая, а сода – противоположная кислому – щелочная. Красная капуста, черника, свекла и морковь содержат красящие вещества, которые в разных средах изменяют цвет. Поэтому в банке с водой цвет не изменится, хотя и посветлеет. В уксусе цвет отвара и пюре станет ярко-красным. В банке с содой цвет изменится на зелено-голубой.

Зная теперь секрет изменения цвета жидкости, можете придумать на этой основе пару нехитрых фокусов. Дескать, вы по своему усмотрению, словно волшебник, можете менять произвольно цвет жидкости.

ПЛАВАЮЩИЕ КАМЕШКИ

Для опыта вам понадобятся: мелкие камешки, сахарный песок, стеклянная банка.

Положите несколько камешков на дно банки. Насыпьте в банку сахар так, чтобы он полностью скрыл камешки. Медленно потрясите банку. Причем обратите особое внимание: банку необходимо трясти, перемещая вверх-вниз, а не из стороны в сторону.

При этом получится вот что. Камешки гораздо тяжелее крупинок сахара. А при движении тяжелым предметам требуется гораздо больше времени для остановки, чем легким. То есть камешки продолжат по инерции свое движение вверх, когда банка начнет опускаться вниз. Это приведет к тому, что под камешками образуется пустое пространство, которое тут же заполняют сахарные крупинки. Когда банка пойдет вверх, камешки продолжат путь вниз, однако там уже все будет занято сахаром. Таким способом камешки как бы всплывут в сахарном песке, сами пробьют себе дорогу на свободу и окажутся сверху сахарного песка.