Ничего невозможного нет!

«Изобретателем считаю человека, нашедшего новую комбинацию уже известных оборудований для наиболее экономного удовлетворения человеческих потребностей», – написал Альберт Эйнштейн 85 лет назад.

Рационализатор и изобретатель – понятия хоть и разные, но очень тесно связанные. В народе таких людей зовут «Кулибиными» и «Левшами». Сегодня наша тематическая полоса «Город мастеров» посвящена начинающим учёным-практикам, которые уже добились успехов, став победителями НПК «Шаг в науку» и других конкурсов.

«Повторяться не буду»

– Как-то увидел выступление девятиклассника нашей школы Ивана Соловьёва. Он нам продемонстрировал свои практические работы, рассказал об их устройстве и принципе действия, а также о том, сколько времени и денег потратил. Показал блок питания, который подзаряжает мобильный телефон и небольшие аккумуляторы. Потом – радиоприёмник «Соловушка» со множеством дополнительных функций. Меня это очень впечатлило, тоже захотелось собрать что-нибудь своё, убедиться, что это реально, – рассказывает девятиклассник СОШ № 6 Ильдар Раупов.

Ильдар и Иван Соловьёв – ученики Валентины Пекшеевой. Со слов мальчишек, Валентина Фёдоровна постоянно проводит со школьниками беседы и мероприятия на разные темы, касающиеся её любимого предмета – физики. А изобретения своих учеников демонстрирует всей школе, чтобы число ребят, которые тоже заинтересуются этим делом, росло.

– И это на самом деле работает! – уверяет Ильдар. – Не один я увлёкся!

Валентина Фёдоровна как-то его спросила: «Не желаешь поучаствовать в будущей НПК?». Парень согласился. Начал собирать радиоприёмник. В Интернете нашёл готовую схему платы. Но понял, что это несерьёзно и повторяться не захотел. Первой работой Ильдара стал металлоискатель. Выбрал его, чтобы узнать, из чего состоит аппарат, который с этого года применяется для допуска на ЕГЭ. Название «Пират» пришло само: Pi – импульсивный, rat – название сайта, где размещена схема. Оставалось собрать прибор. И задуманное получилось отлично. Ильдара Раупова, занявшего на НПК «Шаг в науку» третье место, пригласили поучаствовать в региональном туре – конференции «Молодые исследователи – Республике Коми».

– Попробую свои силы обязательно, – говорит старшеклассник. – Грандиозных планов не строю, да и идей, какую работу буду представлять, пока нет. Но не «Пирата» – точно, надо придумать что-то посложнее и поинтереснее. Время есть.

Из изобретателей – в судьи

Многофункциональное устройство «Соловушка», упомянутое выше, представляло собой мерцающий разноцветными огоньками радиоприёмник и проигрыватель музыки в прозрачном корпусе габаритами 40 х 20 сантиметров. Это изобретение было первой работой Ивана Соловьёва. Горячая пора сдачи ЕГЭ, к которой выпускник серьёзно готовился, позади. Полезной школой в плане подготовки оказалась и научно-практическая конференция, в которой Ваня прежде участвовал как изобретатель, а в этом году – в качестве члена ученического жюри.

– Понравилось, – поделился он впечатлениями. – Иногда даже забывал, что на этот раз моя задача – оценивать работы других. Вообще ребята хорошо поработали. Самыми продвинутыми физиками оказались ученики «Роснефть-класса» третьей школы, слушал их и понимал, что они гораздо сильнее меня.

По мнению Ивана, участие в подобного рода мероприятиях даёт много плюсов. Собирается портфолио из научных, практических и творческих работ и наград. Поступать Иван намерен в один из вузов Нижнего Новгорода, Вологды или Санкт-Петербурга, причём обязательно на факультет, связанный с радиофизикой. В то же время ему очень нравится работать с людьми, поэтому всерьёз рассматривает перспективу стать школьным учителем и так же, как Валентина Фёдоровна, помогать ученикам постигать увлекательный мир физики.

Ребята из физмата

В семье Соболевых все так или иначе связаны с практической физикой и техникой. Мама – машинист козлового крана, папа, имея много профессий, сейчас работает в нефтепереработке, по его стопам пошёл и старший сын. Младший Александр из всех учебных предметов отдавал предпочтение математике. А когда в изучении физики начались разделы «Электричество» и «Механика», в числе учебных приоритетов одним стало больше.

«Двигатель Стирлинга» – первое, что сконструировал для участия в НПК ученик 11 «А» «Роснефть-класса» СОШ № 3 Александр Соболев.

– Я учусь в физико-математическом классе, для нас участие в НПК – вещь обязательная и естественная, – делится Саша. – Принцип такой: берём известную тему и воплощаем её. Для себя материал долго подбирал, остановился на двигателе Стирлинга – устройстве, преобразующем энергию тепла в механическую. Чем-то это похоже на двигатель внутреннего сгорания, только тепло берётся из другого источника. Есть двигатель, под ним свечка. Тепло от огня поднимается вверх, приводя в движение лопасти. Всё просто. Только ещё нужно собрать механизм, продемонстрировать, провести исследования, расширить, объяснить, обосновать, рекомендации написать…

Следующее участие в конференции прошло для Саши в номинации «География», где его исследование в области альтернативных источников энергии получило заслуженное признание. Школьник собрал макет энергосберегающего дома, где желаемый эффект достигается за счёт использования солнечных батарей и ветрогенераторов, для которых необходимая и достаточная скорость ветра должна быть 3-5 метров в секунду.

– Вместе с одноклассниками участвовал в семинаре, посвящённом рациональному природопользованию, который проходил на базе нашей школы. Сначала учили нас, потом школьникам об универсальной плате «гоу-гоу» рассказывали мы – как ею пользоваться, программировать макет, подключать датчики, моторчики. После семинара с помощью этих плат я и создал макет энергосберегающего дома. На его примере объяснил использование альтернативных источников энергии в Усинском районе. Исследовал, какие ветры здесь дуют чаще, можно ли использовать ветряки. И пришёл к выводу, что в наших условиях такой дом имеет право на существование, особенно там, где электричество недоступно в силу удалённости. Конечно, проект дорогой, но окупаемый.

В этом году А. Соболев оканчивает школу. Участие в НПК, которая проводилась весной, принимать не собирался – нужно было готовиться к ЕГЭ. Всё решил случай: на уроке физики, когда проходили виды электростанций, он задал вопрос: «Как отличаются горизонтально-осевые ветротурбины от вертикально-осевых?». На что преподаватель Галина Николаевна Куликова заметила: «Вот ты нам и ответишь, проведёшь исследование и расскажешь об отличиях». Работа, по мнению жюри, оказалась толковой, Александру она принесла первое место.

Интерес к научно-изыскательской работе, по мнению Дениса Чистика, у него от родителей, в большей степени от мамы. Она – врач, в Усинске считается хорошим специалистом, сейчас получает третье высшее образование. Папа окончил военный вуз и получил специальность, связанную с вертолётостроением. Работал на таможне, потом в «нефтянке», теперь – энергетик.

– Общепринято считать романтическими профессии моряка, военного, а для нас с Саней Соболевым это физика, – делится Денис. – Нам повезло с преподавателем. Каждый урок – это открытие чего-то нового, занимательного. Конечно, интерес и любовь к предмету пришли не сразу, лишь когда началась ядерная физика.

Как любому мальчишке Денису нравятся спортивные игры, особенно волейбол. Он 10 лет отучился в школе программистов ЦДОД, активно и успешно принимал участие в различных олимпиадах в области программирования. Поэтому впервые на конференции «Шаг в науку» Денис защищал честь Центра. На конкурс написал программу-тест, по которой ученики школы программистов могут проверить свои знания и повторить теорию.

Год назад на НПК Денис подал две работы, по информатике и физике. Проходили молекулярную физику, учитель на доске выводил формулы. Десятиклассник Д. Чистик заметил, что можно рассчитать «зависимость между ценой обогрева дома и затратами на топливо, и выявить наиболее экономичный вид топлива для котельных, а в конечном итоге – для населения». Это и стало темой исследования.

В этом году Денис продолжил работу в данном направлении. Решил выяснить, из чего должен быть построен дом, чтоб сберечь тепло и сэкономить на отоплении. Для того, чтобы вычислить теплопроводность материалов, из которых сделаны дома, сконструировал и собрал специальный калориметр – специализированный аппарат в магазине стоит дорого.

– Взял схему калориметра, который изобрёл в 19 веке английский физик Джеймс Джоуль, и немного её усовершенствовал, – объясняет Денис. – Исследовал пять домов разных лет постройки: два кирпичных и три железобетонных. Кирпич по сравнению с железобетоном имеет меньшую теплопроводность, тем не менее, квартиры в «панельках» могут быть тёплыми и даже жаркими, если их дополнительно утеплить минватой.

С этой работой в начале 2014 года Денис Чистик побывал в Ухте на республиканском конкурсе «Интеграция». Рецензенты-критики указали ему на допущенные неточности, ошибки в работе, но за оригинальность, новизну и перспективность присудили третье место.

Результаты ЕГЭ друзья Денис и Александр отправят в несколько вузов, но им хочется поступить именно в Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова. Со специальностями ещё не определились.

Ещё один воспитанник Галины Николаевны Куликовой – Владислав Ульныров – постоянный участник олимпиад по физике. На научно-практическую конференцию заявлялся дважды. В работе «Теплотехника и стакан чая» он рассказал о явлениях, о которых люди и не подозревают, при этом сталкиваются каждый раз, как садятся пить чай.

Вторая работа – «Вращающиеся жидкости». Как-то любознательный подросток увидел в журнале «Квант» научную статью, как советские школьники посетили выставку интересных физических явлений в Америке. Одним из экспонатов были вращающиеся жидкости. Владиславу захотелось повторить опыт.

– Жидкость вращается под действием поля, создаваемого электромагнитной катушкой. Достаточно поменять полярность катушки и жидкость начинает вращаться в другую сторону. Если бы на основе этого явления была создана центрифуга, то коэффициент её полезного действия был гораздо выше обычных механизмов, применяемых, например, в медицинских лабораториях, – там вращается сама ёмкость, а вслед за ней жидкость, – считает молодой физик.

Трудно перечислить все виды деятельности и работы, которые уже выполнил Влад. Ещё будучи школьником, с отличием окончил заочную физико-техническую школу Московского физико-технического института, так же успешно окончил школу менеджеров на базе ЦДОД, не раз участвовал и побеждал в различных городских и республиканских конкурсах. Бабушка, учитель английского языка, привила внуку любовь к чтению. Возможно, поэтому парень начал писать стихи, с интересом принимает участие в различных литературных и художественных постановках и вечерах, играет в «Что? Где? Когда?».

Влад намерен свою будущую профессию связать с энергетикой, а вот в выборе вуза пока не определился.

Пожелаем ребятам успехов. А потенциала для того, чтобы пополнить когорту учёных-практиков у этих мальчишек предостаточно!