2020年丘獎物理金獎作品解析

作為提交截止時間最晚的賽區，丘獎內地賽區的論文提交即將截止，剩余時間不足一周！

作為由數學大師丘成桐先生親自發起設立的中學生科學創新類獎項，丘獎從十四年前單一的數學獎，發展到今天的數學獎、物理獎、化學獎、生物獎、計算機獎和經濟金融建模獎，其國際影響力正在不斷提升，參賽人數也年年創下新高。

參賽項目越來越多，丘獎競爭不斷“內卷”，什么樣的作品才能從中脫穎而出，拿下物理賽道的最高榮譽——丘獎物理金獎的作品有哪些過人之處？

我們邀請翰林有方學術-物理工程主要負責人宋老師，為大家帶來🏆2020丘獎物理金獎作品解析！
丘獎物理獲獎論文

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2020丘獎物理金獎

Physical Mechanism and Governing Factors of Spontaneous Knotting of Strings
線繩自發打結的物理機制

項目概況
當你從口袋中拿出有線耳機，想要使用它時，大概率你要先花點時間解開它打結的部分，這是令人的煩心的問題。而本作品研究的正是這個現象。

在實驗中，學生們對這種線繩自發打結的現象做了較為深入的研究。

項目主要研究了振動和轉動這兩種打結的影響因素，并在每種因素的研究中更加細化的考慮到了振幅，頻率，繩長，材質等多個因素，從多個維度對于線繩自發打結這一現象進行解釋，項目所做實驗易于開展。

從整個項目中，我們可以看到這組學生出色的生活觀察能力、突出的數學推導能力和對于所學物理、數學知識的靈活運用能力。項目完全可以激發一個對物理不是很了解的人的興趣，來了解這個現象發生的原因。
研究亮點
1. 出色的生活觀察能力
2. 突出的數學推導能力
3.對物理、數學知識的靈活運用

學生在生活眾多的項目中找到了一個耐人尋味的現象，現象很簡單，但是想用自己掌握的物理、數學知識明確解釋它為什么會發生卻很困難。

丘獎物理的選題，最好就是日常生活能夠接觸到的，又值得深入思考的現象。

整個理論部分書寫清晰，由高中的物理知識出發，進行實際問題的應用和解答，理論推導極其工整，邏輯清晰，易于讀者理解。
從論文的理論分析部分，我們看見很多這組學生對物理、數學知識的運用。他們能很好的把自己在高中物理課堂所學運用到自己的項目中👇
關于數學部分，學生利用了正態分布來做理論分析，讓數學在物理中得到了充分的發揮👇
細節分析
整體文章的結構讓我們看到學生的研究思路清晰且邏輯嚴密。

主要體現在以下三點：
1. 通過預實驗為后續的正式實驗確定了繩子的長度和材質，減少了后續實驗的不確定性；
2. 通過理論分析，論證各個影響因素對現象的影響；
3. 驗證階段中，實驗參數設置合理，因素考慮周全。
整篇論文透露出嚴謹的思考邏輯和研究思路，理論和實驗相結合，對于整個問題進行了詳細地解釋，體現了物理研究的科學性和完整性。

在丘獎總決賽舞臺發表獲獎感言時，三位學生說道：“剛開始的時候，我們的理論沒有思路，實驗儀器簡陋，在指導老師和我們一步步的探索中，我們終于有了較完整的體系。

在上海的半決賽，教授認為我們的論文中沒有物理，讓我們感到很失落，但也正是這句話點醒了我們。在那之后我們不斷地產生新的成果和結論，提出了能量的觀點。在總決賽前的最后時刻，我們畫出了一幅漂亮的圖像，它幫助我們解釋了如臨界繩長、離群值等半決賽時手足無措的問題。”

總決賽的評委們也對這張圖像產生了極大的興趣，稱之為“New Physics”。

從他們獲得金獎的經歷中不難看出，科研不一定要追求“高大上”，有時深入淺出的研究反而更能夠吸引評委的目光。

以上就是翰林有方老師對于2020丘獎物理金獎作品的解讀~科研賽事是一個周期性項目，學生需要每周持續投入，才能獲得比較滿意的產出。高中生學業繁忙，如果預留的準備時間不足，可能導致二者失去平衡！

對于明年的參賽者而言，若能從現在開始準備項目，方能留出充足的時間打磨論文、準備答辯，大幅提升獲獎概率！

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