扑克牌飞行的动力学分析

本文研究了第33届国际青年物理学家锦标赛(IYPT)的第17题:扑克牌的飞行稳定性问题。通过对扑克牌进行定量化抛掷实验,并对飞行过程中的扑克牌进行运动与受力分析的方法,研究影响扑克牌飞行距离和轨迹的参数。首先通过对抛掷扑克牌的过程进行分析,设计了定量化的扑克牌抛掷仪器;随后在实验中,对扑克牌的出射俯仰角、角速度、高度对其轨迹及距离的影响进行了分别验证;接着基于实验中观察到的现象以及数值仿真,对扑克牌相对于自身质心的刚体运动,以及质心相对于地面的空间运动进行了分别分析,最后得出了其运动的微分方程。

热膨胀式电流计的设计与可行性分析

本文设计了一款应用电流热效应测量电流大小的仪器:热膨胀式电流计。该电流计主要由电流反馈部分、放大部分、环境控制部分组成。依靠电流热效应与金属热胀冷缩,将电信号转化为位移信号;随后通过光杠杆法对微小变形进行放大,以提高测量精度并控制误差;通过控制环境变量的方法,减小测量影响因素,提高电流计的适用范围。该电流计在测量大电流方面具有显著优势,并且对于电流过载具有较强的耐受能力,在电流监测方面拥有广泛应用空间。