Структурный анализ систем

Калориметрический метод измерения мощности. Для измерения мощности, поглощаемой нагрузкой в сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазоне, определяется количество тепла, отдаваемое нагрузкой рабочему телу (воде), причем часто само рабочее тело используется как нагрузка. С помощью измерительного узла регистрируется температура рабочего тела и по ее значению определяется значение мощности20.

2.4. Пример 9.4. Декоративный светильник

Известны декоративные светильники, использующие оптоволокно. Такой светильник (рис. 9.1) состоит из лампы, рефлектора, температурного фильтра и светофильтра, соединительной головки и оптоволоконного кабеля. В этом светильнике светофильтр был один и жестко закреплен.

Составьте вепольную схему.

Рис. 9.1. Декоративный светильник из оптоволокна

Изобретен декоративный светильник, который с изменением атмосферного давления меняет цвет (рис. 9.2). В данном изобретении светофильтры закреплены на гофрированной вакуумной камере, которая меняет свой объем в зависимости от атмосферного давления и передвигает разноцветные светофильтры21.

Рис. 9.2. Декоративный светильник. А. с. 779 726

1 — сферический корпус из термостойкого пластика, состоящий из верхней полусферы А и нижней полусферы Б, 2 — опора, 3 — отверстие в нижней части корпуса, 4 — вентиляционное отверстие, 5 — горловина, 6 — кольцевая скобка, соединяющая половины А и Б, 7 — световоды, вмонтированные в горловину 5, 8 — основа, 9 — герметичная гофрированная вакуумная камера, 10 — стойка, 11 — отражатель, 12 — источник света, 13 — питающий электрический шнур, 14 — направляющая, 15 — рычаг, 16 — шарнир, 17 — закрепление рычага, 18 — светофильтр (светопропускающая пластина, разграниченная на отдельные цветовые секторы), 19 — светоотражающие козырьки.

2.5. Пример 9.5. Страховой канат

Предложен страховочный канат переменной жесткости22. Канат имеет петлю, которая соединена связкой, имеющей меньшую прочность на разрыв, чем у каната (рис. 9.3). При срыве человека рвется, прежде всего, связка, гася часть энергии падения.

Рис. 9.3. Страховочный канат

2.6. Пример 9.6. Канат с амортизатором

При сильном ветре рвется канат, связывающий якорь и катер. М. Лобов из Пензы предложил (аналогично предыдущему примеру) сделать петлю из каната и соединить ее резиновым бинтом (рис. 9.4). Такие петли делаются в месте крепления каната к якорю и к катеру23.

Рис. 9.4. Канат с амортизатором

2.7. Пример 9.7. Линия электропередач

Линия электропередач с участком провода, образующим петлю, параллельно которой установлен элемент, предохраняющий провод от обрыва при сверхрасчетных механических нагрузках, отличающаяся тем, что, с целью упрощения линии, элемент, предохраняющий провод от обрыва, выполнен в виде перемычки с механической прочностью, меньшей, чем механическая прочность провода линии24.

3. Определите, какой это вид знаний.

3.1. Пример 9.8. Приток и отток холодного молекулярного газа

В астрофизике давно известны приток и отток холодного молекулярного газа, встречающиеся на просторах Вселенной. Но только недавно коллектив астрономов Европейской южной обсерватории (ESO) выявил причину этих процессов, обнаружив колоссальный «фонтан» молекулярного газа. Он находится в самой яркой галактике скопления Abell 2597, расположенного на расстоянии миллиарда световых лет от Млечного пути в созвездии Водолея.

Данные наблюдений говорят о том, что «фонтан» подпитывается энергией расположенной в ядре галактики сверхмассивной черной дыры. Она выбрасывает в пространство мощную струю холодного молекулярного газа, который затем выпадает обратно в виде межгалактического «ливня».

Чтобы лучше понять, как устроен процесс, ученые воспользовались помощью комплекса ALMA (Atacama Large Millimeter Array). Было обнаружено, что холодные молекулы с температурой до минус 250—260° C падают по направлению к черной дыре. Наряду с этим, астрономы при помощи смонтированного на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) приемника MUSE проследили и движение более теплого газа, который выбрасывается из окрестностей черной дыры.

Оба массива данных позволили сформировать полную картину процесса. Холодный газ падает в направлении черной дыры, выделяя в ее окрестностях огромное количество энергии, что приводит к образованию быстродвижущихся джетов, состоящих из раскаленной плазмы. Джеты активно выбрасывают вещество из области черной дыры, образуя великолепный галактический «фонтан». Но, не имея не малейшего шанса вырваться из гравитационных объятий своей галактики, эта плазма охлаждается, замедляется и, в конце концов, выпадает обратно на черную дыру, после чего цикл повторяется заново25.

3.2. Пример 9.9. Генетика