В этом выпуске Патентного бюро рассказываем о летающем пылесосе, забавной игрушке, светящейся хоккейной шайбе, термосе с электроподогревом и других идеях наших читателей.

Экспертный совет удостоил авторского свидетельства Антона ЩЕГОЛЕВА из Соснового Бора Ленинградской области. Почетными дипломами отмечены идеи Леонида АВЕРИНА из Волгодонска, Евгения ПИСКУНА из Краснодара и Игоря ЛАПЕНКО из Бежецка Тверской области.

Авторское свидетельство N® 1070

ДАЙ ПО ШАЙБЕ ТАК, ЧТОБ ЗАСВЕТИЛАСЬ

От удара шайба вспыхнет, как ракета.

Антон Щеголев

Многие наши читатели, наблюдая игру в хоккей, наверняка обращали внимание, что при хорошем броске шайбу невозможно увидеть. И немудрено: в такие моменты ее скорость достигает 50 метров в секунду — 180 км в час!

Чтобы шайба стала видна, решил Антон Щеголев из Соснового Бора, что в Ленинградской области, нужно, чтобы в полете она светилась. Энергия для этого может быть получена от удара, который деформирует шайбу и пьезокристаллы, размещенные в резине. При ударе они выдадут электрический импульс, который зарядит конденсаторы. Подключенные к нему специальные лампочки вспыхнут. Весь электрический блок вместе с лампами может быть размещен в специальной полипропиленовой вставке в центре шайбы. Полипропилен — материал, пропускающий свет, а по механическим свойствам он сходен с резиной, из которой изготавливают шайбы. Теперь представьте картину: хоккеист резким броском посылает шайбу в ворота, и она, ярко вспыхнув, словно трассирующий снаряд полетит к цели. Эффектно, не правда ли?!

А чтобы светящуюся шайбу сделать еще более заметной, в полипропилен можно добавить специальный краситель или люминофор. Идея Антона нам кажется любопытной, тем более что эффект свечения от удара можно использовать еще где-нибудь. Кстати, попробуйте найти ему область применения и напишите нам.

Светящаяся шайба:

1  — резина; 2 — полипропиленовая вставка; 3 — пьезокристаллическое кольцо; 4 — источник света; 5 — электрическая схема.

Есть предложение

ЛЕТАЮЩИЙ ПЫЛЕСОС

Игорь Лапенко из Бежецка Тверской области обратил пристальное внимание на обыкновенный бытовой пылесос и понял, что этому устройству необходима… воздушная подушка.

А почему бы нет?! У пылесоса два штуцера: один всасывает воздух вместе с пылью, а из другого очищенный воздух выбрасывается в помещение. Если вокруг корпуса пылеcoca укрепить гибкую юбку из прорезиненной материи, а очищенный воздух подавать в пространство под ней, давление там поднимется и пылесос всплывет на воздушной подушке. Представьте, как легко будет работать с прибором, который без всякого сопротивления скользит в любом направлении!

И пылесос можно сделать летающим.

Игорь Лапенко

Игротека

ЗАНЯТНАЯ ИГРУШКА

Шар в шаре не только занятная игрушка, но и учебное пособие по физике.

Леонид Аверин

Многие из предложений наших читателей не только интересны и оригинальны, но вдобавок еще могут служить занимательными игрушками, иллюстрирующими те или иные законы природы.

Леонид Аверин из Волгодонска не дал имени своему предложению, а просто описал его. Назовем это устройство «занятным шаром».

Занятный шар — это шар в шаре. Внутри прозрачного шара из эластичного материала помещается другой, намного меньше диаметром. Этот внутренний шар снабжен клапанами для входа воздуха внутрь и тангенциальными соплами по экватору для выхода воздуха.

Если наружный шар сжать рукой, то давление воздуха в нем повысится и воздух из наружного шара частично перейдет во внутренний. Отпустив руку, мы понизим давление, воздух из внутреннего шара начнет выходить через тангенциальные сопла, и это заставит его вращаться.

Запас воздуха во внутреннем шаре зависит от эластичности оболочек шаров — чем эластичнее оболочка наружного шара и жестче — внутреннего, тем дольше будет вращаться один шар внутри другого.

Получилась оригинальная и занятная игрушка, которая не только позабавит, но и заставит задуматься, чем вызвано это вращение.

Система шар в шаре.

Разберемся не спеша

ДОЛГОИГРАЮЩИЙ ТЕРМОС

Какие только усовершенствования термоса не предлагали наши читатели! И вот еще одно. Евгений Пискун из Краснодара предложил термос с автономным электрообогревом от батареек. Нагревательный элемент — две металлические полоски, опущенные в содержимое.

Предложение Евгения показалось нам интересным, но давайте оценим возможности кипячения воды в термосе с помощью известных источкиков тока. Для примера рассчитаем теплотворную способность обычной пальчиковой батарейки типа АА (А316) емкостью 1000 мА∙ч. Известно, что количество тепла при прохождении тока по проводнику определяется по формуле Q = C∙I∙p∙t.

Здесь Q — количество тепла в калориях, С — коэффициент пересчета, равный 0,239 кал/Дж, I — ток в амперах, Р — сопротивление проводника в омах, t — время в секундах. В справочнике найдем удельную теплоемкость воды и узнаем: чтобы нагреть 1 г воды на 1 °C требуется 1 калория.

От одной батарейки при рабочем токе 100 мА получим 1290,6 калорий за 10 часов. Несложный расчет покажет, что такого количества тепла хватит, чтобы вскипятить воду в термосе всего лишь один раз. Можно, конечно, поставить несколько батареек или взять более мощные, но все равно такое устройство для кипячения воды не подходит. А вот для компенсации тепловых потерь — другое дело! Используя всего лишь одну батарейку, можно скомпенсировать тепловые потери термоса и сохранять залитый кипяток в течение многих часов.

Термос с батарейным подогревом сохранит кипяток значительно дольше обычного.

Евгений Пискун.

Маленькие хитрости

ОРУЖИЕ — К БОЮ!

Борьба с летающими насекомыми в помещении — проблема животрепещущая, но от убитых мух и комаров на обоях и потолках остаются пятна.

Поэтому Александр Шишмарев из села Линево Волгоградской области предложил не бить, а ловить насекомых своеобразным сачком. Накрытое этим устройством насекомое попадет в полиэтиленовый пакет, а потом его легко уничтожить или выпустить.

Полиэтиленовый пакет укрепляется на конусе резинкой и перфорируется мелкими отверстиями (прокалывается иголкой), а большее основание конуса (которым накрывается насекомое) по краю оклеивается полоской поролона. Эта мягкая прокладка позволяет работать практически бесшумно.

Предложенная мухоловка-мухобойка очень проста и по свидетельству автора эффективно позволяет бороться с мухами и комарами в домашних условиях.

Мухобойка-мухоловка уничтожит насекомых и не оставит следов на стенах.

Александр Шишмарев

Для дома, для семьи

ЧУДО-ГУБКА

Мытье посуды — дело утомительное и однообразное. Но необходимое. Так что не случайно Александр Ларин из алтайского города с красивым именем Камень-на-Оби задумался о том, как усовершенствовать губку для мытья посуды.

В середину губки Александр предложил помещать емкость с моющим средством, чтобы при нажатии на губку средство выдавливалось наружу и создавало пену. Правда, у варианта исполнения, нарисованного Александром, есть недостаток: при любом нажатии на губку моющее средство будет расходоваться. Поэтому емкость с моющим средством лучше поместить не в центре губки, а с краю и нажимать на него, когда появляется необходимость в новой порции моющего средства.

Мыться удобнее губкой, в которую встроена емкость с моющим раствором.

Александр Ларин

Комментарий специалиста

ПОГОВОРИМ О ЗАКОНЕ ПАСКАЛЯ

Нужно знать о законе Паскаля.

Олег Дьяченко

В «ЮТ» № 10 за прошлый год было опубликовано предложение Олега Дьяченко под названием «Гидростатические весы». Идея его проста: в резиновый воздушный шарик нужно налить воду, затем вставить в горловину прозрачную пластмассовую трубку и горловину завязать.

Если на шарик положить небольшой груз, вода в вертикально установленной трубке поднимется на определенную высоту, пропорциональную весу груза.

Олег не написал, как проградуировать его весы, и мы обратились с этим вопросом к читателям.

В одном из ответов мы нашли совет купить в магазине килограмм колбасы и положить ее на водяные весы, потом разрезать кусок пополам и снова взвесить. Вряд ли можно надеяться на точность магазинной навески, лучше для этих целей отмерить литр воды. Такой объем при комнатной температуре будет весить 998 г.

Еще в одном письме мы нашли фразу: «А что тут градуировать? Нужно умножить плотность на высоту столба жидкости, вот вам и сила… Нужна только поправка на разницу площади в трубке и в пузыре».

Правильно! Но не совсем.

Вот рисунок из учебника физики, иллюстрирующий действие закона Паскаля в гидравлическом прессе или домкрате: Р 1 х S 1 = Р 2 х S 2 .

Если один из каналов открыт и давление на уровень жидкости равно атмосферному, то Р 1 х S 1 = р х h х S 2

где р — плотность жидкости, a h — высота столба этой жидкости, уравновешивающей силу P 1 (вес груза).

Отсюда Р 1 = р х h х S 2 /S 1 . Никакой градуировки весов не требуется.

Сложность же возникает из-за того, что величина S, — площадь, на которую давит груз, — величина неопределенная и зависимая и от величины самого груза, и от упругости резинового пузыря. Потому в «чистом» виде такие весы применяют очень редко. А вот другие устройства, основанные на этом принципе, используются очень широко. Это гидравлические домкраты, прессы, исполнительные гидроприводы и мультипликаторы — ведь с помощью такого устройства можно изменять не только передаваемые усилия, но и маленькое перемещение преобразовывать в большое и наоборот. Такая вот интересная наука — гидравлика!

Автодром

КРЕПЧЕ ЗА БАРАНКУ ДЕРЖИСЬ, ШОФЕР

Сон — злейший враг водителя транспортного средства. И фирмы предусматривают различные устройства, предупреждающие водителя или отключающие двигатель, если внимание водителя снижается.

На железных дорогах машинист должен сжимать рукой специальную рукоятку. Для водителей автомобилей разработаны датчики, улавливающие движения глазного яблока.

А вот Николай Иванов из Костромы предложил свое устройство, основанное на ином принципе.

Известно, пишет Николай, что сопротивление кожи человека зависит от состояния нервной системы. Поэтому засыпающего человека легко отличить от бодрствующего.

Николай предлагает разместить на рулевом колесе автомобиля под руками водителя контактные площадки. Сопротивление получившейся таким образом электрической цепи позволит определить: засыпает водитель или бодрствует.

Дельное предложение. Правда, подобный прибор уже создали машиностроители Минского автозавода.

В качестве датчика в нем используются специальные наручные часы. На их корпусе смонтированы электроды, постоянно контролирующие сопротивление кожи, а внутри часов находится микропередатчик, передающий эту информацию на блок обработки данных и управления двигателем. И едва водитель задремлет, в кабине раздастся громкий свисток, который водитель обязан выключить. Если водитель не выключит свисток, то вступают в действие другие системы безопасности, и они включают сигналы аварийной сигнализации, снижают обороты двигателя и останавливают машину.

Эта система разработана взамен еще более сложного устройства фирмы General Motors из трех видеокамер и компьютера для обработки сигналов.

Выпуск ПБ подготовили: В. Букин , М. Вевиоровский

Рисунки В. Кожина