❒ Определение причин наблюдаемого явления
Исследование падения капель расплавленного металла в воздухе
Ситуация
Капли расплавленного металла, например, капли, образующиеся при сварке, падают в воздухе. Наблюдается замедление падения таких капель по сравнению с падением металлических шариков того же размера. Надо определить, почему это происходит.
Причинно-следственная модель ситуации
Выбранные причины
| Расплющивание капли расплавленного металла в результате действия аэродинамической силы |
| Появление восходящего конвективного потока в слое нагретого воздуха вокруг капли расплавленного металла |
❒ Определение последствий наблюдаемого явления
Электромагнит
Ситуация
Для создания переменного магнитного поля используют электромагнит. Основными его элементами являются цилиндрический барабан, обмотка и сердечник из ферромагнитного материала. Для увеличения напряженности создаваемого поля, внутри барабана установлен ферромагнитный сердечник. При функционировании электромагнита возникает ряд побочных нежелательных эффектов. Необходимо определить те из них, которые приводят к нарушению функционирования электромагнита.
Причинно-следственная модель ситуации
Выбранные последствия
| Разрыв обмотки электромагнита при течении через обмотку тока большой силы |
| Резкое уменьшение напряженности магнитного поля при нагреве сердечника выше температуры Кюри |
❒ Определение обходных целей
Дезинфицирование воды
В природных условиях вода загрязнена бактериями и водорослями. Такую воду можно дезинфицировать с помощью атомов серебра и меди. Атомы серебра поражают бактерии, а атомы меди - водоросли. Атомы серебра и меди добавляются в воду за счет растворения. Для этого в сосуд с загрязненной водой помещают пластины из серебряно-медного сплава.
Число пластин в установке выбирается для дезинфекции воды средней загрязненности. Если вода сильно загрязнена, то процесс дезинфекции в такой установке идет долго. Если же вода загрязнена слабо, то концентрация атомов серебра и меди в воде после дезинфекции может превышать предельно допустимый уровень.
Другой недостаток установки - большой расход серебра и меди, которые имеют высокую стоимость. Это важно учитывать при использовании этого способа для дезинфекции воды бассейнов.
Целевая модель ситуации
Выбранные цели
| Регулировать скорость растворения атомов серебра и меди в загрязнённую воду |
| Регулировать скорость диффузии атомов серебра и меди в воду |
| Регулировать коэффициент диффузии атомов серебра и меди в воду |