polsling a member of AWRF since 2022

Artykuł

Światowy Dzień Inżyniera: ‘Brain Warm-Up’ z Zagadkami Inżynierskimi!


Od maszyn prostych do Rewolucji Cyfrowej

Świętując Światowy Dzień Inżyniera, skupiamy się na współczesnych osiągnięciach inżynieryjnych, oddając hołd innowacjom, które zmieniły historię ludzkości. Inżynieria, jako dziedzina, sięga czasów starożytnych. Wówczas to pierwsze maszyny proste, takie jak dźwignia, koło czy bloczek, zrewolucjonizowały sposób, w jaki ludzie pracowali i żyli.

Wynalezienie silnika parowego dało z kolei początek rewolucji przemysłowej. Z kolei komputer zrewolucjonizował sposób, w jaki komunikujemy się i przetwarzamy informacje.

Te fundamentalne odkrycia i wynalazki były możliwe dzięki geniuszowi i wytrwałości inżynierów. We wszystkich epokach nieustannie dążyli do rozwiązania problemów i ulepszania życia ludzkiego. W Światowy Dzień Inżyniera celebrujemy nie tylko współczesne osiągnięcia, ale także te historyczne momenty, kiedy inżynieria otwierała nowe drogi dla rozwoju ludzkości. Dzień ten ustanowiła Światowa Federacja Organizacji Inżynierskich – WFEO (World Federation of Engineering Organisations) z siedzibą w Paryżu, do której należą 83 organizacje inżynierskie z Europy, Azji, obu Ameryk, Australii i Afryki.

Podobnie jak nasi inżynieryjni przodkowie, dziś stajemy przed nowymi wyzwaniami i szansami, jakie daje sztuczna inteligencja. Zachęcamy Was do podejmowania tych wyzwań z odwagą, kreatywnością, a ponad wszystko etyką.

Inżynieryjne Łamigłówki: Dasz się złapać?

Czas zmierzyć się z naszym quizem. Choć będzie taka pokusa, staraj się nie ściągać z Google’a ani AI!

  1. Zagadka Halla**: Jaki jest minimalny rozmiar zbioru ludzi, abyśmy mogli być pewni, że co najmniej 3 osoby mają urodziny w tym samym dniu tygodnia?
  2. Geometria starożytnych**: W jaki sposób starożytne cywilizacje były w stanie zbudować konstrukcje o tak precyzyjnej geometrii bez zaawansowanej technologii?
  3. Równania dla Inżynierów**: Zastosuj równanie kwadratowe do obliczenia wymaganych wartości w projektach inżynierskich takich jak katapulta – jakie wymiary powinien mieć ramię, aby wyrzucić pocisk na odległość 300 metrów przy kącie 45 stopni?
  4. Statyka – Problem inżynierski**: Jaka siła musi działać na wspornik długości 3 metry, aby utrzymać równowagę, gdy na jego końcu zawieszony jest ciężar o masie 200 kg?
  5. Prawdopodobieństwo do przemyślenia:
    Masz przed sobą dwa pudełka, jedno z dwoma białymi piłkami, drugie z białą i czarną piłką. Wybierasz jedno pudełko losowo i z tego pudełka wyciągasz jedną piłkę, która jest biała. Jakie jest prawdopodobieństwo, że druga piłka w pudełku też jest biała?
  6. Algebraiczne wyzwanie:
    Rozwiąż równanie i znajdź ‘x’: 3(x – 4) + 2x = 14. Jaką wartość ma ‘x’?
  7. Quiz: Jeśli pociąg elektryczny jedzie na południe z prędkością 100 km/h, a wiatr dmucha z północy z prędkością 10 km/h, w którą stronę idzie dym?
  8. Kiedy i gdzie został skonstruowany pierwszy parowy dźwig?
    A) 1850, Londyn
    B) 1876, Nowy Jork
    C) 1905, Berlin
  9. Zagadka Matematyczna:**
    Jestem trzycyfrową liczbą. Moja cyfra dziesiątek jest o pięć większa niż cyfra jedności, a cyfra setek jest o osiem mniejsza niż cyfra dziesiątek. Jaką liczbą jestem?
  10. Quiz: Potrafię zmierzyć czas, choć nie jestem zegarem. Możesz mnie uruchomić na nowo, lecz nie mogę wrócić do początku. Co to jest?


Odpowiedzi do zadań

  1. **Rozwiązanie Zagadki Halla**: Minimalny rozmiar zbioru, wykorzystując zasadę szufladkową Dirichleta, to 22 osoby. Ponieważ jest 7 dni w tygodniu, przy 21 osobach możemy mieć po 3 osoby na każdy z dni, ale przy dodaniu 22. osoby przypada ona na jeden z dni, gwarantując, że co najmniej 3 osoby mają urodziny w tym samym dniu tygodnia.
  2. *Geometria Starożytnych – Rozwiązanie**: Starożytne cywilizacje wykorzystywały kompleksowe metody pomiaru oparte na astronomii, sznurach z węzłami do tworzenia prostych kątów i systemach proporcji. Precyzja wynikała z praktycznej wiedzy i empirycznych metod konstruowania dużych obiektów.
  3. **Rozwiązanie Równania Kwadratowego dla Inżynierów**: Wykorzystując równanie toru balistycznego, możemy określić wymiary ramienia katapulty. Założenie, że opór powietrza jest pomijalny i korzystając z równań ruchu, przy kącie 45 stopni i żądanej odległości 300 metrów, możemy wyprowadzić potrzebną początkową prędkość i tym samym obliczyć wymiary ramienia katapulty.
  4. . **Rozwiązanie Problemu Statycznego**: Aby obliczyć działającą siłę na wspornik, skorzystamy z równania momentów sił: siła × ramię siły = ciężar × ramię ciężaru. Mamy więc siła × 3m = 200kg × 9.81m/s² × 3m (przyjmując przyspieszenie ziemskie jako 9.81m/s²). Siła potrzebna do utrzymania równowagi to około 1962 newtonów.
  5. **Prawdopodobieństwo:**
    To klasyczny problem – “Problem Monte Halla”. Intuicyjnie może się wydawać, że prawdopodobieństwo wynosi 1/2, ale w rzeczywistości wynosi ono 2/3. Gdy wybierasz białą piłkę, istnieją dwie możliwości – wybrałeś pudełko z dwoma białymi piłkami (co miało prawdopodobieństwo 1/2 przed losowaniem) lub wybrałeś pudełko z jedną białą i jedną czarną piłką (co również miało prawdopodobieństwo 1/2 przed losowaniem). Ponieważ znamy już kolor jednej piłki, musimy zaktualizować nasze prawdopodobieństwo. Wiemy, że nie możemy mieć piłki z pudełka z czarną i białą piłką, więc wszystkie przypadki, kiedy by ubraliśmy czarną piłkę, odpadają. Pozostają tylko te przypadki, kiedy bierzemy pudełko ze dwiema białymi piłkami.
  6. **Algebraiczne wyzwanie:**
    Rozwiązując równanie
    : 3(x – 4) + 2x = 14

    3x – 12 + 2x = 14
    5x – 12 = 14
    5x = 26
    x = 26/5
    x = 5.2
  7. Quiz rozwiązanie: Pociąg elektryczny nie wytwarza dymu.
  8. Quiz rozwiązanie: A) The first steam crane was constructed in 1850 in London.
  9. Odpowiedź: 193
  10. Rozwiązanie: klepsydra