1. «Переміщення бджіл». Перед зимівлею бджолиних сімей вулик комплектують рамками з кормом (медом та пергою). По мірі споживання корму комахи переміщуються з рамки на рамку в один бік. Споживши весь корм, що знаходиться в тій частині вулика, куди здійснювалось таке переміщення, бджоли залишаються голодними й помирають. Не зважаючи на те, що в протилежному боці вулика залишається достатньо корму, назад по порожніх холодних чарунках вони майже ніколи не повертаються. Запропонуйте, яким чином можна допомогти бджолам переміститись до тієї частини вулика, де ще залишився запас корму.

2. «Велосипедний насос». Відомо декілька типів велосипедних насосів, головними деталями яких є циліндр та поршень. Зменшуючи рухом поршня об’єм циліндру, ми стискаємо повітря, яке й переміщується завдяки цьому в гумову камеру колеса. Операція досить трудомістка та позбавлена зручностей, проте без неї поки-що велосипедисту обходитись не вдається, особливо під час довготривалих подорожей. Запропонуйте, як можна використовувати для нагнітання до камер повітря безпосередньо процес їзди на велосипеді. При цьому можна вносити будь-які конструктивні зміни як до насосу, так і до велосипеда,

5. «Велогенератор». Всім відомі велосипедні генератори («динамки») в наш час стали замінювати хімічними джерелами електроенергії: акумуляторами або ж гальванічними елементами одноразового використання. Слабим місцем велогенераторів є те, що для приведення в рух їх ротора використовується досить ненадійний механічний контакт його головки з шиною колеса. Не виключено, що згодом прийдеться знову повернутись до велогенераторів, адже використання хімічних елементів, зокрема їх утилізація приводить до екологічної небезпеки. Виходячи з цього, запропонуйте новий, придатний для використання на велосипедах, тип генератора або ж удоскональте механізм приведення в рух ротора вже відомих генераторів такого призначення. Розв’язанням вважатиметься й такий генератор, потужності якого буде достатньо хоча б для сигналізації (мигтіння заднього ліхтарика).

6. «Фіксатор кришки».З метою запобігання механічних ударів портали мобільного зв’язку («мобільники») тримають у футлярах з відповідними фіксаторами (защібками) їх кришки (кнопки, липка стрічка тощо). В останній час стали використовувати магнітні фіксатори, які досить міцно тримають кришку футляра. Для її відкривання потрібно прикладати певне зусилля, в результаті чого кришка різко відривається від основної частини футляра. Відомо, що це іноді приводить до випадання з нього «мобільника». Удоскональте магнітний фіксатор кришки або ж запропонуйте принципово новий, який би був кращим, ніж уже існуючі.

8. «Санчата». Катання на санчатах, мабуть, назавжди залишаться досить популярною зимовою розвагою. Проте іноді транспортування самих санчат (чи дітей на них) створює значні труднощі: на шляху часто трапляються ділянки грунту або асфальту, які не вкриті снігом. Для їх подолання доводиться або прикладати надмірні зусилля, або переносити й просто переносити санчата. Запропонуйте, як вдосконалити конструкцію санок, щоб зробити зручним їх пересування не тільки по снігу, а й по грунту чи асфальту.

9. «Теплоізоляція». Заощадження тепло- та енергоносіїв є сьогодні одним з важливих завдань. Для цього застосовують різні технології утеплення житла, а у продажу є широкий вибір теплоізолюючих матеріалів. Проте, обираючи якийсь із цих матеріалів, досить часто покупець довіряється рекомендаціям продавця. Запропонуйте конструкцію портативного приладу, який би дозволяв покупцеві самостійно, оцінювати ефективність теплоізолюючих матеріалів.

10. «Клавіатура». Люди, які мають значні вади зору, мають значні труднощі в користуванні персональним комп’ютером. Деякі технічні удосконалення та відповідне програмне забезпечення дозволяють хоча б деякою мірою використовувати даний пристрій (мітки на клавіатурі, програми озвучення тексту тощо), проте існує ще чимало проблем, які ставлять значно обмежують можливості даної категорії людей. Однією з таких проблем є введення тексту з клавіатури – мітки на клавішах розпізнаються досить повільно, що залишає швидкість роботи занадто малою. Запропонуйте клавіатуру, використання якої значно спростило б роботу в текстовому редакторі.

11. «Затемнення вікон». Для того, щоб яскраве сонячне світло не заважало працювати людям в офісах, що особливо стало відчутним при широкому запровадженні комп’ютерної техніки, на вікна приміщень встановлюють різноманітні штори, жалюзі тощо. Величину світлового потоку, що проникає до приміщення регулюють положенням штор, що створює певні труднощі, особливо в приміщеннях, де використовується, збирається або ремонтується техніка з високоточними оптичними системами (пил, який поширюється в повітрі під час руху штор може попасти на поверхню лінз, матриць фото або відеокамер тощо). Запропонуйте систему затемнення вікон, яка була б позбавлена даного недоліку і була зручною у використанні.

12. “Шумоенергетика”. Відомо, що будь-які коливання, які поширюються в просторі, переносять енергію. Це повною мірою відповідає й акустичним коливанням які мають місце в місцях інтенсивного руху автотранспорту, на заводах, де відбуваються механічні процеси, тощо. Можна стверджувати, що проблема перетворення в доступні для використання людиною види енергії енергію акустичних коливань ще не настільки усвідомлена, щоб нею займались досить серйозно. Люди вже можуть успішно гасити звукові коливання, проте одержання від них корисної для людини енергії залишається поки-що на рівні фантастики. Можна, звичайно, перетворювати енергію цих коливань в електроенергію за допомогою електродинамічного мікрофону, але ККД такого пристрою буде досить незначним. Запропонуйте більш ефективний пристрій, який одержувати енергію від акустичних коливань.
Примітка: Дана задача в дещо іншому формулюванні ставилась на 1-му етапі 9-го ВТЮВіР, проте даних про ефективне її розв’язання отримано не було.
14. «Ритм». Періодичні процеси, наприклад, коливання маятників настінних або напільних годинників, значною мірою впливають на функціонування організму людини або тварини. Маятник, який коливається з частотою роботи серця або ж з дещо нижчою частотою, діє на людину заспокійливо, а маятник, що коливається з частотою, яка більша частоти коливання серця, прискорює його роботу. Запропонуйте пристрій, який би регулював ритм роботи серця людини (без безпосереднього електричного впливу на її мозок).

15. «Віброрушій». В одному з журналів «Юный техник» було запропоновано віброрушій, який являв собою звичайну щітку для підмітання підлоги, на якій було встановлено вібратор. На нашому малюнку (рис. 3) подано модель такого рушія. В якості вібратора в ньому використано двигун з ексцентричним валом. Під час обертання валу вібратора весь пристрій (рушій) рухається в напрямку, який позначено стрілкою. Цілком зрозуміло, що якби ми використали даний пристрій в якості транспортного засобу, то його можливості були б досить обмежені. Запропонуйте транспортний засіб, для переміщення якого б використовувався вібратор.

16. «Відносність руху». Досить давно одним із авторів задач було запропоновано простий пристрій (рис. 4), який дозволяє демонструвати принцип відносності механічного руху. Недоліком даного пристрою є те, що він дозволяє розглядати рух тіл (візка та покладеного на його платформі бруска), які рухаються вздовж однієї прямої. Запропонуйте пристрій, який би дозволяв складати переміщення та швидкості тіл, які рухаються одне відносно іншого під певним кутом.

Класи: 11 клас, 10 клас, 9 клас, 8 клас

Предмети: Інші предмети