Кулибины из Подвязья

В минувшие выходные мы отметили День детских изобретений. Датой выбран день рождения выдающегося государственного деятеля, дипломата, ученого, изобретателя Бенджамина Франклина. Свое первое изобретение, пару ласт для плавания, надеваемых на руки, Франклин изобрел в возрасте 12 лет. Водные лыжи, меховые наушники, эскимо на палочке и шрифт Брайля — все это и многое другое было изобретено детьми. А что сегодня изобретают школьники?

Электростанция в школьном дворе
Пять лет назад старшеклассник из Подвязья Сергей Приступа построил в школьном дворе мини-электростанцию. Проект своего изобретения он представил на всероссийском конкурсе «Национальное достояние России» (конкурс ежегодно проводится в подмосковном поселке Непецино) и стал победителем. Юный изобретатель получил президентский грант на дальнейшую разработку проекта.

На уроке физики Сергей изучал тему кристаллизации тел. Учитель Сергей Александрович Фадин подсказал, что выделяемую при замерзании воды теплоту можно использовать для получения электроэнергии. Парень задумался над этим, а вскоре его осенило, где можно применять выделяемую энергию.

Мини-электростанция, которую Сергей построил во дворе школы, представляла собой установку из вертикальной трубы, в основание которой кладут лед, а в верхней части трубы устанавливают крыльчатки. Поднимающийся по трубе поток теплого воздуха вращает крыльчатку, соединенную с генератором. Таким образом вырабатывается электрический ток.

При расчетах выяснилось, что если высота трубы будет 500, а диаметр 10 метров, мощность такой установки может достичь 160 мегаватт. Такая же, как и у Днепровской ГЭС. Коэффициент полезного действия — 33 процента, что превышает подобные показатели российских электростанций. Юный изобретатель предположил, что электростанция может работать в любых широтах, и не только от воды, но и от солнца. Строительство и эксплуатация обойдутся недорого.

Юный Кулибин из Подвязья к технике тяготел с малых лет. Уже в три года он пытался разобрать двигатель отцовского автомобиля. Михаил Приступа, отец Сергея, вспоминает, что сын читать научился в три года исключительно по автомобильным номерам. Проект Сергея пополнил школьную коллекцию изобретений. В кабинете физики их уже более 80. Многие отмечены дипломами всероссийского конкурса. Так получается, что изучение почти каждой темы на уроках учителя Сергея Фадина завершается научным изобретением.

Сергей Александрович Фадин, учитель физики и астрономии школы села Подвязье (стаж работы — 51 год), уверен, что от традиционной формы урока педагог должен перейти к уроку-исследованию, то есть необходимо изучать тот же самый материал, исследуя его вместе с учениками. Ученики как бы переоткрывают законы физики.
— Общая идея в том, что ученики на уроке изучают основные вопросы по физике и астрономии, а после урока им предоставляется возможность применить знания, полученные на уроках, для реализации своих собственных идей, — говорит Сергей Александрович Фадин. — Из 280 учеников в школьный научный клуб приходят заниматься 18-20 человек. Приезжают ребята из Рязани — школы-лицея №4, гимназии №2, школы №55. Пусть ребят не много, но каждый, кто приходит заниматься, в перспективе может стать талантливым ученым.

Изобретения самые неожиданные
Чем дольше я слушал Сергея Александровича Фадина в его уютном кабинете физики и астрономии, где на столах кругом различные приборы, тем больше мне хотелось присутствовать на его уроках. Физика в школе не была в числе моих любимых предметов, и я понимал, как повезло ребятам из Подвязья. Для них удивительный мир науки открывает талантливый и любящий свое дело педагог. Не много сегодня таких. Ученики его разъехались по стране.

Выпускница Подвязьевской школы Надежда Лаврова решила стать филологом и учится сейчас в Воронежском государственном университете, но с физикой и астрономией, а еще правнуком Константина Циолковского — Сергеем Самбуровым, дружит до сих пор. На школьных уроках она работала над проблемой получения кислорода на Луне.
— Поверхность Луны покрыта реголитом, похожим на нашу дорожную пыль, — говорит учитель физики и астрономии Сергей Фадин. — Если реголит вступит в реакцию с азотом, выделится кислород. Хорошо зная физику и химию, Надежда Лаврова пыталась рассчитать количество полученного в результате химической реакции кислорода. Оказалось, что кислорода может выделиться в 100 раз больше, чем берется для реакции азота и реголита. Свои исследования школьница представляла на всероссийском конкурсе «Национальное достояние России» в Непецине. Там и познакомилась с правнуком Циолковского Сергеем Самбуровым и каждый год теперь туда ездит, продолжает свои исследования.

Сергей Александрович Фадин приглашает меня в школьную лабораторию. На полках — приборы, сделанные руками ребят.
— Вот это трансформатор Тесла, — говорит Сергей Александрович. — Предназначен он для передачи электричества на большие расстояния. Изобрел его австро-венгерский инженер-физик сербского происхождения Никола Тесла, а мои ребята нашли ему необычное применение. Мы опытным путем выяснили, что для освещения населенных пунктов можно использовать не два привычных провода, а только один. Замкнутая цепь здесь не нужна. Электроны бегут по цепи туда и обратно, а лампочки при этом горят.

Резонансный двигатель изобрела выпускница школы Маргарита Барон. Коэффициент полезного действия изобретения много выше, чем у электрического двигателя. Вместо вращательных движений прибор совершает возвратно-поступательные, напоминая в своей работе швейную машинку или отбойный молоток.
— Детали при этом практически не изнашиваются, поскольку трения тут никакого нет, — замечает, рассматривая прибор, фотокорреспондент газеты «Рязанские ведомости» Дмитрий Осинин. — Срок службы у него по сравнению с электрическим двигателем на порядок выше. Я в детстве в такой же кружок в школе ходил, и нас там учили не столько изобретать, сколько мыслить, а знания такие в жизни всегда будут полезны.

Сергей Александрович Фадин соглашается. По его мнению, школьникам сейчас, в век компьютеров, очень не хватает участия в процессе мышления. Ударил по клавише, и вся необходимая информация на экране. А на уроках физики, и особенно во внеклассной работе, — простор для технического творчества. Впрочем, не только технического.

В опытном хозяйстве поселка Подвязье аграрии проводят различные испытания по выведению новых сортов различных сельскохозяйственных культур. В частности, пытаются сократить сроки созревания сои. Дело в том, что соя произрастает в основном в южных регионах страны. Рязанская область — самая северная точка ее произрастания. Дети на уроках физики изучали тему радиации и подсказали родителям, что если семена обработать радиацией, то после их мутации сроки созревания сократятся. Алена Рязанова стала изучать эту тему глубже и выступала с ней на конкурсе «Национальное достояние России». Труд школьницы был отмечен дипломом лауреата.

Восьмиклассник Никита Бобров изобрел прибор, определяющий эмоциональное состояние организма человека. Если на две тонкие металлические пластины положить ладони, стрелка прибора покажет, насколько человек эмоционален.
— А вот еще одна разработка, — открывая толстую папку с материалами, говорит Сергей Фадин. — Руслан Лысов увидел необычное применение лазерного излучения для передачи информации. От микрофона по лазерному лучу информация передается на приемник. Качество звука при передаче не ухудшается. Подобных разработок у нас в школе — десятки. Одни изобретатели уже окончили школу, другие пока учатся. И если не станут учеными, то мыслить научатся.

Конкурс посвящен Юрию Гагарину
В этом году Сергей Александрович Фадин физику уже не преподает, работает с ребятами только в школьном научном клубе. Сейчас юные Кулибины из Подвязья готовятся к областному конкурсу по техническому моделированию, посвященному 55-летию полета в космос Юрия Гагарина. 25 февраля им предстоит защита творческих проектов, и пройдет она в музее занимательных наук «Экспериментория», который расположился в Рязани в здании бывшего магазина «Детский мир», что на улице Соборной.
— Мы представим на конкурсе несколько тем, — говорит Сергей Фадин. — Вот лишь некоторые из них: «Космические лучи и их возможное применение», «Выращивание продуктов питания в космосе», «Определение ускорения свободного падения на разных планетах», «Изучение магнитного поля Земли».

Прозвенел звонок на перемену. В кабинет физики вошли ребята. Они окружили Сергея Александровича и стали расспрашивать. Я прислушался и узнал, что Катя Крехова изучает теорию торсионных полей, Саша Агуреева ищет эффективные способы выращивания растительной пищи в космосе, Полина Агеева учится рассчитывать ускорение свободного падения на разных планетах при помощи обычной линейки, а Никита Бобров пытается поймать космические лучи при помощи счетчиков Гейгера.

Да, жалею, что школу я уже окончил. Так хочется снова сесть за парту, но только там, где учитель предоставит мне простор для творчества и, как великий маг, поможет раскрыть способности.

День детских изобретений
Ежегодно более 500 тысяч детей и подростков изобретают различные гаджеты и игры, создают и модифицируют роботов и технику.

Датой праздника выбран день рождения одного из выдающихся американцев — государственного деятеля, дипломата, ученого, изобретателя, журналиста Бенджамина Франклина. Франклин ввел обозначение электрически заряженных состояний «+» и «-», привел доказательство электрической природы молнии, в 1752 году предложил проект молниеотвода, впервые применил электрическую искру для взрыва пороха, получил патент на конструкцию кресла-качалки, в 1784 году изобрел бифокальные очки. И это только небольшая часть изобретательского наследия ученого.

Но вернемся к изобретениям детей. 13-летний Бенни Бенсон в 1926 году отправил свой эскиз на конкурс Государственного флага Аляски. Синий цвет, символизирующий небо и официальный цветок штата — незабудку, изображение созвездия Большой Медведицы и Полярной звезды привели мальчика к победе. Несомненно, флаг Аляски и сегодня выглядит очень стильно.

А батут? Идея его создания, казалось бы, лежала на поверхности. И вот в 1930 году, наблюдая за соревнованиями воздушных гимнастов, некий Джордж Ниссен обратил внимание на то, как гимнасты в конце своего выступления прыгают на страховочную сетку. На этом выступление акробатов обычно заканчивалось, но 16-летний подросток задумался и решил смастерить «подпрыгивающую установку», на которой можно бы было подпрыгивать и выполнять различные трюки в воздухе. Можно перечислять детские изобретения бесконечно, вспоминая и перчатки без пальцев, и бумажный пакет с квадратным дном, и калькулятор, — все это принесли в нашу жизнь гениальные умы юных изобретателей.