29. May, 2020.
Hasan Helja

Hasan Helja


Čovek je biće prakse!

Napredno konstruktorsko stvaralaštvo, kao jedan od oblika inovatorske aktivnosti, sve je manje prisutno kod mladih, posebno u školama, dok starijim obično služi kao hobi-aktivnost od koje po pravilu nemaju velike koristi. Pošto živimo u vremenu savremenih tehnologija, koje veoma brzo napreduju, potiskujući sve više manuelni rad i prateću misaonu aktivnost, moje dugogodišnje radno i takmičarsko iskustvo u nastavi matematike, fizike i TiO navode na glasno razmišljanje o svim prednostima bavljenja tim poslom i o metodološkom pristupu kod izrade konstruktorskog rada. U galeriji slika uz ovaj članak prikazan je samo jedan mali broj najboljih konstruktorskih radova mojih učenika koji su osvojili pet zlatnih, dve bronzane i jednu srebrnu  medalju na republičkim smotrama iz naučno-tehničkog stvaralaštva učenika osnovnih škola. Većina tih radova i zapaženih konstrukcija opisana je u mojim člancima na ovom portalu.

Polazeći od poznate filozofske maksime „Čovek je biće prakse“, za čoveka bilo kog stepena obrazovanja i uzrasta veoma je značajno da se razume u sitne, a onda i složenije kućne opravke, koje će mu, pored ličnog zadovoljstva, doneti i određenu materijalnu korist. Velika je prednost kada smo na neki način osposobljeni da možemo da zamenimo pregoreli osigurač, sijalicu, prekidač, ili utičnicu, a posebno je dostignuće kada se snalazimo oko čišćenja računara od neželjenih programa i virusa, pošto se takve intervencije po pravilu skupo plaćaju. Pored jake volje i ostvarene želje da se bavimo takvim radom potrebno je imati sredstva za nabavku određenog materijala i komponenti, a pre svega potrebnog alata i pribora. Pravi konstruktor će nabaviti alat koji mu treba, a to su klešta, odvijači različitih vrsta, dobra lemilica, tinol žica za lemljenje, analogni, ili digitalni merni instrument i drugi pribor, zavisno od naraslih potreba. Pored pribora, neophodno je stvoriti mesto za njegov smeštaj, kao i odgovarajuće mesto za sortiranje materijala i komponenti. Sve to podrazumeva određeni radni kutak za bavljenje početnim, ili naprednim konstruktorskim radom. Potrebno je obezbediti različite izvore napajanja po pitanju vrste struje ( naizmenična, ili jednosmerna ), njenog napona i potrebne jačine. Oni moraju biti bezbedni što se tiče kontakta i pristupa dece koja ne bi trebalo da se sama nalaze u takvom radnom kutku. Njihova znatiželja može da bude kobna zbog strujnog udara, ili mogućnosti izbijanja požara. Način uređenja i upotrebe takvog radnog okruženja najbolje će organizovati sam konstruktor koji je zainteresovan za stvaralački rad.

Za uspešan rad nisu dovoljni samo radni uslovi, instrumenti, alat i pribor, već i odgovarajuće poznavanje oblasti kojom se konstruktor bavi. Pošto sam u ovom članku usmeren na stvaralaštvo iz elektronike, tu su potrebna osnovna poznavanja elektrotehnike, zakona fizike i sposobnost čitanja šema, te prepoznavanje elektronskih komponenti, njihovih osobina, načina spajanja i njihove aktivne, ili pasivne uloge u nekom uređaju. “Zlatno pravilo” pre svake konstrukcije je da imamo jasnu koncepciju šta želimo i koja je namenska funkcija uređaja koji pravimo. Da bismo to znali moramo imati skicu, ili šemu koja će kasnije poslužiti kao dokumentacija koju treba sačuvati. Čuvamo je iz razloga eventualne opravke, ili dogradnje, ukoliko nismo zadovoljni sa gotovim radom.

Bavljenje konstruktorskim i naprednim stvaralačkim radom je korisno za mentalno zdravlje za sve uzraste, upražnjavanje slobodnog vremena, ukoliko ga imamo, a može poslužiti za povezivanje teorije i prakse. Zbog toga je veoma značajan metodološki pristup koji podrazumeva fazu pripreme, stvaranje radnog ambijenta, realizaciju i proveru u praksi. Pomenute aktivnosti treba da imaju traga u dokumentaciji koja će nam na kraju poslužiti da pratimo vlastito napredovanje u izabranoj oblasti stvaralaštva. Radne aktivnosti ovakvog tipa po školama nisu prisutne zbog nastavnog plana i programa ( obično su zastareli ), izuzimajući neke srednje stručne škole gde učenici kroz nastavu i praksu stiču odgovarajuća znanja i sposobnosti koje će im kasnije poslužiti na radnom mestu i u životu. Znanje se ne stiče samo učenjem kroz školovanje, već odgovarajućom praksom i samoobrazovanjem, te redovnim praćenjem novih dostignuća u nauci i tehnici. Posebno mesto u tome imaju informacione tehnologije koje omogućavaju da putem Interneta efikasno dolazimo do novih saznanja i iskustava.

Neposredno pred svoju smrt, koju neki još uvek smatraju zagonetnom, nenadmašni svetski genije i pronalazač Nikola Tesla izjavio je da će njegova nauka svetu biti jasna tek za stotinu godina. Taj rok nije daleko, što znači da važeće postavke klasične, delom i atomske  fizike moraju uskoro dati preciznije odgovore na nekoliko ključnih pitanja: šta su vreme, prostor, materija, gravitacija, „crne rupe“, gde su granice kosmosa i da li smo sami u svemiru!? Kad god sam o tome, na časovima fizike, započinjao priču sa učenicima nametalo se pitanje kosmičkih brzina, hipotetičkog dosezanja prostora i vremena, kao i pitanje koliko pronicljivo i duboko je slavni Tesla porivao u tajne prirode koje su mu, prilikom posmatranja zalaska Sunca, dale fantastičnu ideju o korišćenju obrtnog magnetnog polja.

Tesla se sa tom idejom, sa nekoliko centi u džepu, otisnuo 1884. godine u daleku Ameriku, gde je nastavio svoj trnoviti životni put od običnog fizičkog radnika i raznosača novina do genijalnog pronalazača. Njegov genijalni um uvek je imao blisku vezu sa prirodnim pojavama, što je ponekad graničilo sa fantazijom. Posmatranje pucketanja elektriciteta na krznu mačka, ili okretanje točka seoske vodenice, kao i posmatranje munja, koje su parale nebo u njegovom rodnom kraju, samo su deo priče o prisnoj vezi čoveka, nauke i prirode. Teslin jedinstven metodološki naučni pristup, kojim teoriju gradi na posmatranju prirodnih pojava i na eksperimentima, kao i pedantno zapisivanje i praćenje ogleda, koji su zbunjivali  naučnike njegovog vremena, potvrđuju da je Tesla zaista bio daleko ispred njih. Neka Teslina shvatanja i predviđanja zbunjivala su do te mere da su ga pojedini smatrali čudakom, do shvatanja da je pred smrt u jednoj izjavi za novinare potpuno šokirao od realnog, tvrđenjem da je razgovarao sa Mark Tvenom, piscem koji je odavno bio mrtav. Kada se tome doda izjava o mogućnosti komunikacije sa drugim civilizacijama, mnogi su tada mislili da je Tesla potpuno skrenuo s uma.

Još uvek nije do kraja razjašnjeno Teslino tajno oružje pod nazivom „zraci smrti“, kao i neki eksperimenti koji su doveli do čudnih eksplozija, te veštački izazvani potresi, koji su, kako se navodi, bili povod da mu sruše laboratoriju na Long Ajlendu. Od tog čina vandala, ili vladinih službenika, Tesla se nikada nije oporavio, jer su veštački izazvane munje na čudnovatoj građevini bile njegova tajna o energiji kosmosa i mogućnosti da se ta energija potpuno besplatno koristi i upotrebi za dobrobit čovečanstva. Malo je verovati da je neko tada shvatao Teslino bežično upravljanje brodićem na vodi, ili čudnovato osećanje kada je bez obrazloženja napustio jedan eminentni skup, kada mu je majka bila na umoru. Brzo se spakovao i otišao u rodni kraj gde je u poslednjim trenucima zatekao još živu majku. Čvrsta veza i sećanje na rodni kraj i njegovo  poreklo nikada nisu prestali. Tesla je, kako je sam isticao, poreklom Srbin američkog državljanstva.

Tajna Nikole Tesle toliko je koloritna i složena da će se o njoj godinama baviti naučnici koji razumeju, ili uopšte ne razumeju njegovo delo i stvaralaštvo. To je najbolja potvrda da je Tesla još uvek korak ispred nas, da su neka njegova predviđanja i smele pretpostavke samo okidač kojim se mogu iz korena menjati postavke klasične i atomske fizike. Možda će neka od tih zagonetnih otkrića pružiti najbolji odgovor gde smo, da li smo sami u svemiru i šta bi se desilo kada bismo putovali brzinom većom od brzine svetlosti. Najveći izazov je Teslino shvatanje energije koju je on čovečanstvu podario u obliku naizmenične električne struje, a za neke druge moguće oblike kosmičke energije Tesla je, kao nasleđe, ostavio samo odškrinuta vrata. Moramo se složiti sa činjenicom da neka najnovija naučna otkrića, kao što su Internet, mobilna telefonija, energija atoma i bežično upravljanje na velikim daljinama imaju prirodnu vezu i potporu sa Teslinim izumima. Od blizu hiljadu pronalazaka Tesla je patentirao oko 700, od kojih su najznačaniji: naizmenična struja, rasveta, rentgenski zraci, radio-uređaji, daljinsko upravljanje, električni motori i generatori, robotika, laseri, bežična komunikacija i potpuno besplatna energija, projekat o kome se još uvek nedovoljno zna, ili, iz nekih nepoznatih razloga, i dalje ćuti. Teslina zaostavština ima još uvek dosta tajni.

 

 

Tagovano

Sumirajući moje dugogodišnje konstruktorsko stvaralaštvo i radno iskustvo često se vratim proverenim šemama nekoliko pretvarača ( invertera ) napona 12 V (DC) na 230 V (AC), o kojima sam pisao na ovom portalu. Obično se radilo o uređajima male snage koji su bez startera napajali odgovarajuću neonku, a služe uglavnom za osvetlenje. Za njih se može čak upotrebiti neonka se izgorelim vlaknom, samo da nije oštećena. Zanimljivo je da gradnja takvih pretvarača, pojavom različitih i sve jeftinijih svetlećih dioda, više nije aktuelna. Pod ovim ne podrazumevam invertere koji će poslužiti za pumpe, TV, laptop i za još neke uređaje koji zahtevaju naizmenični napon vrednosti 230 V. Za takve uređaje se ne isplati konstrukcija, jer se mogu naći fabrički  uređaji po dosta povoljnim cenama.

Poredeći konstrukciju napajanja za dve različite vrste svetlosti, pomenutu neonku koja radi pomoću pretvarača i LED osvetlenje koje obično radi na 12 V jednosmernog napona, putem proverenog eksperimentisanja došao sam do saznanja da se više isplati LED svetlo iz više razloga. Možda najvažniji razlog je odsustvo mrežnog napona koji je opasan po život, makar se radilo o struji koja je dobijena preko pretvarača napona. U tom slučaju jedino nam je potreban dobar ispravljač sa stabilnim  naponom ( 12 V ) i jačinom struje preko 2 A, mada jedna LED-šipka dužine 60 cm troši svega 0,7 A struje što je prilično ekonomično. Ukoliko želimo savremeno trajnije rešenje, koje može poslužiti u slučaju nestanka električne struje, praktično je da u sistem napajanja ugradimo odgovarajući akumulator kapaciteta od 7 do 12 Ah koji će se stalno dopunjavati slabom strujom kontrolisanog napona ( 12,7 – 14,8 V ). Posebnim konstrukcijskim rešenjem uređaja ( vidi sliku ispod naslova ) omogućio sam da LED svetlo mogu koristiti u normalnoj situaciji, kada je prisutan mrežni napon, ali i u slučaju nestanka struje, što u gradu nije česta pojava. Ovakvo tehničko rešenje više odgovara seoskim uslovima života u zimskom periodu, kada su česti prekidi i kvarovi mrežnog napona, što zbog nevremena, oštećenja dalekovoda i elementarnih nepogoda.

Automatsko uključivanje u slučaju nestanka struje može se efikasno rešiti jednim relejnim prekidačem koji se napaja preko ispravljača iz mreže koji struju iz akumulatora usmerava preko aktivnog kontakta i time nam olakšava lakše snalaženje u mraku kada smo zatečeni zbog nedostupnog izvora svetlosti. Kod ovakvog praktičnog rešenja najveću pažnju treba posvetiti pravilnom punjenju akumulatora pošto je on stalno uključen na ispravljač koji ne dozvoljava njegovo prepunjavanje i oštećenje ćelija. U svakom slučaju, nije praktično koristiti velike olovne akumulatore, što zbog isparavanja, utoliko više zbog potrebe nabavke ispravljača nešto veće snage, što je skuplja varijanta. Akumulatori manjeg kapaciteta se mogu naći u pakovanju zatvorenog kućišta, bez potrebe dolivanja elektrolita i nekog posebnog održavanja, a njihovo pravilno ( dimenzionisano ) punjenje čini ih upotrebljivim od tri do pet godina. Svaki običan ispravljač može se preraditi na automatsko punjenje koje će produžiti vek trajanja Acu baterije.

Zaključimo da su sve prisutnije LED svetiljke, koje rade na 12 V jednosmernog napona preko ispravljača, ili baterije, ekonomičnije za osvetlenje zbog manje potrošnje struje, veće lične bezbednosti od mogućeg strujog udara, ali i posebnih rešenja rezervnog napajanja u slučaju nestanka struje u mreži. Mada to nije česta pojava, veliko je zadovoljstvo, kako laika, tako i konstruktora, kada se svetlo automatski pali i kada ne treba tražiti sveću, ili bateriju da bismo se snašli u mraku. Ovakvo rešenje se može upotrebiti za neke posebne uslove boravka u vikendici, kamp-prikolici, ili u prirodi, kada nam je potrebno svetlo manje snage. Potrošnja LED sijalica u nizu je veoma ekonomična i bolje rešenje od neonke.

 

PokloniIOtpadSkloni