通讯员 刘汭雪 科技日报记者 雍黎
双手一搓,手一松,竹蜻蜓就会飞上天空,不过怎么飞才能飞得更高更久呢?12月17日,记者从西南大学获悉,该校物理科学与技术学院的三个本科生凭借对这个传统玩具的实验研究,在今年重庆市大学生物理创新竞赛上获得了一等奖。
竹蜻蜓是我国传统玩具之一,曾令西方传教士惊叹不已,将其称为“中国螺旋”。二十世纪三十年代,德国人还根据竹蜻蜓的形状和原理发明了直升机的螺旋桨。
参与研究的大二本科生陈思安解释说,在研究过程中他们运用了分子动理论、纳维-斯托克斯方程和叶素理论等对竹蜻蜓的受力形式进行推导,对得到的多变量微分方程组采用数值求解和仿真两种方式,再自行通过3D建模来设计多种参数不同的竹蜻蜓进行实验,理论和实验都发现了竹蜻蜓飞行的一些最适参数和运动规律。也就是说,研究出了最适合的参数和规律,就可以制作出飞得更高更久的竹蜻蜓。
除了竹蜻蜓,西南大学物理科学与技术学院在本次重庆市大学生物理创新竞赛中还提出不少新奇的研究,例如《一种同极电机——旋转磁铁的研究》,运用生活中常见的设备,诸如磁铁、电池和铝箔纸搭建成简易电动机,不仅可以作为中学物理电磁部分内容教具的一个新思路,更可以丰富日常的科普项目。西南大学物理科学与技术学院组织选送了45件作品参与本届竞赛,并最终获一等奖11项(总数27项)、二等奖5项、三等奖4项和组织优秀奖,再次刷新了此赛事的最好成绩。
据了解,重庆市大学生物理创新竞赛作为重庆市大学生科技创新活动体系的主要赛事,已成功开展了四届。今年,经过初赛、复赛、决赛三个阶段,以及竞赛组委会审定,共有122件作品被评为第五届重庆市大学生物理创新竞赛奖。