同济物理学家锦标赛(TJPT)后记
比赛打完了,感觉自己发挥的其实还可以。我在本分赛场作为正方应该是分数第一,但是很可惜我们组没有进决赛。
总结一下这场比赛的重点吧,给后面比赛的人提供一些经验,毕竟这是同济的第一届物理学家锦标赛。
TJPT后记
0. 必备知识
我觉得这部分比较重要,所以排到0级。
0.1 Tex
这个比较重要,展示公式的时候会用到。也不用学Latex的所有内容,只用会$$框公式就好,公式让AI打。
\(\LaTeX\)
写实验报告的时候很好用,总比截图贴图强
0.2 CAE
1. 实验的选取
1.1 赛题来源
实验选取很关键,IYPT每年会出17道赛题,分给全世界的青年物理学家比赛,而TJPT则是从中再选取十几道题来研究。
1.2 赛题选择
我们在选取赛题的时候要考虑很多因素,比如实验的难易程度、理论推导的复杂度。如果你觉得一个实验比较好做,很容易出现象,那就更应该考虑那个实验的理论推导难度和定量测量难度。
当然我更希望你们能够选择自己喜欢的题目。
1.3 试错
我们作为大一大二的学生,理论知识不可能涵盖所有方面,这就要求我们敢于去试错。通过试错,了解不同题目间的难点,同时为复赛做准备。
1.4 例子
我们这一届有一道赛题是”The Sing Ruler”
When a ruler is clamped at one end and struck, it oscillates and emits a characteristic sound. Investigate how the sound depends on relevant parameters.
这道题看着可能很简单,我们小学时代也都做过类似的实验。尺子越短频率越大,其他的参数也可以简单定量描述。 但是这道题有个难以忽略的缺点:手机或者普通商用麦克风难以测量准确度频率。这就需要我们去学习额外的软件,在理论研究之外花费更多的精力。是否要进行这种投入是需要权衡的。 另外,即使使用AU降噪,实际输出的结果依旧是杂乱的。在了解这一点之后就需要衡量是否要换题目,因为你的实验数据几乎必然是有点问题的。
2. 队伍配置
2.1 队长
队长这东西真的很牛马,如果你想要追求那个加分或者奖牌。队长应该是需要掌管所有内容的,从预实验、理论推导到模拟实验、真实实验。因为你在复赛阶段大概率还是队长上,如果少一个环节,都会影响后续的发挥。
2.2 队友
除非你的队友都是工作狂,并且脑子都很灵活,不然我还是建议队长你全包揽。
3 研究过程
我按照赛事规定的方式讲一下这个过程。
- 预实验
- 前任研究
- 理论推导
- 模拟实验
- 实验
- 结果分析
- 误差分析
- 总结
3.1 预实验
这个环节很简单,你只需要按照你看到这个题目那一瞬间想象到的场景去做就好了。
准备好记录工具和定性分析的条件。
3.2 前人研究
IYPT选择的题目都是前人有基本完备的研究,你很容易就能找到公式、理论之类的东西。
比如我们这届的旋转意大利面承载,这就是前几年的搞笑诺贝尔奖得主。 放在前面介绍就好了。
3.3 理论推导
这个环节有些老师比较重视,我建议你是自己推导一遍。即使你没有心思或者能力,我依旧希望你能通过各种方式了解推导的所有步骤。
3.3.1 了解你的理论
你既然选择了这个题目,那就请你认真了解这个题目所使用的具体原理。从这个现象的物理学本质出发,一直得到你题目要求的界定条件,只有这样,你才能有信心站上赛场和别人对线。
关于了解理论的方法,我给一点建议
| 途径 | 原因 | 方法 |
|---|---|---|
| AI | AI的知识量肯定比你大的 | 让AI跟你解释,你听不懂的地方继续让它解释 |
| Youtube | 知识类博主质量优秀 | 直接搜索题目理论或者公式 |
| bilibili | 同上 | 同上 |
| 知乎 | 知乎每年会有大佬的题目分析 | 同上 |
有些使用的公式的单位是和你实验单位不同的,我希望你能够在使用公式之前,查一下它用的标准单位。
特定的常数,查一下它的适用范围,不要等到上场才知道自己的常数是有可用边界的。