Самооткрывающаяся форточка: решите задачу на инженерное мышление родом из СССР

На таких задачах удобно тренировать свою изобретательность. Для решения вам не потребуется технического образования – достаточно знания нескольких простых физических явлений, о которых рассказывали на уроках физики в школе.
Самооткрывающаяся форточка: решите задачу на инженерное мышление родом из СССР
Needpix
Эту задачу газета «Пионерская правда» предлагала решить советским школьникам.

Исходно ее ставили так: в некоем колхозе задумали модернизировать тепличное хозяйство. Директор предложил автоматизировать теплицы, оборудовав самооткрывающимися форточками в крышах, потому что колхозники регулярно забывали их открывать в жаркие дни и из-за этого страдала урожайность.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Стали прикидывать, как это можно сделать. Инженеры предлагают оснастить форточки электроприводом с датчиками тепла, но бухгалтер охладил их пыл: такое решение влетит в копеечку и снизит рентабельность всего колхоза, а деньги в смете не заложены. Нужно что-то более простое.

Подумайте несколько минут – какое решение придет вам в голову? Потом пролистайте страницу дальше: ниже вы найдете решение, предложенное Генрихом Альтшуллером, автором теории решения изобретательских задач, и еще несколько вариантов.

rawpixel.com
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Решение Альтшуллера

Автор ТРИЗ предложил использовать явление теплового расширения. Оно и сейчас используется в автоматических выключателях, спасающих от короткого замыкания. В электрическую цепь встроена биметаллическая пластина, с одной стороны медная, с другой стальная. У двух материалов разный коэффициент теплового расширения: при сильном токе пластина нагревается и изгибается, размыкая цепь.

Она же используется во многих термометрах.

Тот же механизм можно использовать для открывания форточки или окна: к конструкции придется добавить единственный биметаллический рычаг.

Другие решения

Можно также использовать явление памяти формы. Например, им обладают титановые сплавы.

Наконец, тепловое расширение свойственно газам, поэтому в конструкцию окна можно встроить пневмобаллон с поршнем: расширяясь в теплую погоду, газ будет толкать поршень, открывая окно, а при похолодании сжиматься и втягивать поршеть обратно, закрывая форточку.