[AI生成]在球绳震荡实验中，手振动频率等因素会使小球振幅增加且实验结果可靠

[AI生成]正方在球绳震荡实验中存在理论和实验缺陷，其实验结果不可靠

　　喂，你好，正方与我方此次挑战的题目是 1 号题目“回旋标”。我方这道题已经当过反方了。

　　反方应该接受挑战，因为这场比赛我们都很期待。你好，裁判员，这样可以了吧？

　　作为正方，已经接受或者拒绝的题目不能再挑战；作为反方，挑战的题目和汇报的题目也不能再挑战。第一题我们已经挑战过了。

　　不好意思，反方选手当庭所说的情况，是基于您方作为正方汇报的情况来看。我方接受挑战，请正方做准备，并提供正方主控队员姓名。

　　请正方将主工作人员姓名发送到会议聊天框，准备完毕后请说明一下。

　　我方主控队员已出场 2 场，出场 3 场可以吗？3 秒之内是可以的。

　　不好意思，裁判员，我方在规则中读到，在同一轮中，同一个选手无法出场 3 轮，而正方的李玉浩同学已出场 2 轮。

　　请正方抓紧选出主攻队员，我们马上要进行下一阶段。

　　好，那我们拒绝。先方（前手）是否结合？资产排问题能否选择仲裁？老师，我们正方已经接受又拒绝，这该怎么判断？直接按拒绝扣分处理。

　　首先，不好意思，因为指飞标我们已经挑战过别人，规则上写着反方挑战过的题目，正方可以不做回答。

　　你可以仔细阅读一下规则，是因为时间原因，你还有其他安排。反方继续提问，继续挑战。

　　反方向正方提问17号题目量子指纹，正方拒绝。反方向正方发出挑战4号题目安帕磁铁，正方拒绝。反方向正方发出挑战6号题目第势龙头。你作为校方汇报过吗？

　　反方向正方提出3号题目碰碰球，正方接受。请正方做准备，并将正方主控队员姓名发送到会议聊天框，限时1分钟，计时开始。

　　正方准备完毕，请正方主控队员共享屏幕，请打开麦克风。

　　对方吴进天可对本次汇报人何佳丽。首先，我们对题目进行解读。将两个球分别系在一根绳子的两端，绳子的中间中点连接到一个数轴上。当数轴在垂直方向震荡时，会出现振幅增加的震荡现象，我们将研究这一现象。

　　在本题目中，我们提取出来的关键词是球、绳子、垂直上下碰撞以及振幅增加的震荡。

　　首先是我们的预实验。对于这一实验，它是一个非线性系统。在研究过程中，将两个小球分别系在绳子两端，中间连接到一个数轴上，研究当数轴在垂直方向震荡时，小球开始碰撞并增加振幅这一现象。我们通过控制小球受力的大小和手的振动频率来研究振幅逐渐增加的现象。

　　在预实验中，我们可以观察到：当手的振动频率增大时，两小球的振幅减小，两小球之间的距离较近；当球的振幅减小时，两小球的振幅会增加，两个小球之间的距离较远。

　　对于本实验拉脱拉多系统，它是一个非线性驱动的系统，在大幅度的情况下并不是简单的简谐运动，会表现出比较复杂的非线性响应。系统是通过外周期性的驱动力，也就是手施加的力来改变系统内在能量的分布，使其在某些特定条件下会出现能量的快速聚集，从而导致振幅的强度增加。

　　对于拉布拉多系统，它的震荡机制步骤从上到下依次为：在初始震荡时会形成能量的累积，数轴开始垂直震荡时，系统会对周期性的驱动做出响应，能量累积会导致振幅逐渐增大，系统振幅增大后，驱动能量会被逐渐传递给摆球。非线性效应会显著体现在摆球碰撞过程中有能量的交换，碰撞会导致能量的瞬间交换，使得能量在两小球之间的分布产生变化。当它们达到一定效果时，会有共振效应，此时振幅极大，诸多的震荡频率接近系统的自然频率时，可能会出现共振现象。

　　对于本实验，在自由摆动阶段，也就是小球摆动阶段，小球受重力和张力的作用，我们可以使小球做单摆运动，在这里我们可以进行推导。建立极坐标系研究，我们可以推导得出自然频率。因为小球与小球的碰撞，碰撞的瞬间能量是守恒的，动能和能量产生速度交换，碰撞后两小球的速度会互换。

　　对于共振条件，当手的驱动频率和自然频率相接近时，它的能量输出是最大的，小球的振幅会趋于稳定，也就是(2\pi)分之根号下的(GL)。系统是垂直驱动的能量所引发的震动，引发系统的初始震动，震荡幅度非线性增大，使系统内小球碰撞，碰撞导致能量和相位的交换，使系统的行为更加复杂。当驱动力频率接近于系统的共振频率时，会产生共振效应，也就是前面说的大幅度增大震荡的幅度时，使系统呈现高度不稳定且振幅增大的情况。

　　下面是我们所绘制的一个关系图。我们可以看到，在能量输入与传递的时候，外界的能量垂直驱动会通过数轴进行持续的驱动，并将能量传递给拉布拉多系统中的小球，引发初始震动。当小球碰撞时，小球振幅非线性增大后会发生碰撞，碰撞过程伴随着能量的传递。这里的共振效应是驱动频率和系统频率匹配时产生的，它会进一步使振幅增大，且共振时震荡增大会更加剧烈。

　　对于本实验，我们的实验内容是当数轴上下移动时，观察小球的碰撞以及手动频率快慢对小球振幅的影响情况。

　　下面是我们利用打点来绘制的图像。手动频率比较缓慢时，我们对数轴绳子连接两端的小球分别进行打点，这是它右边小球的点。当手动频率加快时，我们也可以看到利用上面的数据，能够观察到它的震动情况。对于数轴两端的小球，如上所示是右端的小球，下面是左端小球，这是它们震动轨迹的开口图。对于此图我们进行了仿真模拟和拟合，其中红色的线是我们打点所得到的线，紫色的线是它在自然频率下的极值进行对比。以下是左边小球的情况，我们进行了分析与对比。

　　对于本实验我们所研究的内容，我们对小球取得的下降高度，在不同高度时小球碰撞后的速度以及小球碰撞后摆到第2次的摆动角度进行测量，并绘制了Excel表中的如图。这里我们用拆线进行了模拟，这是300小球与手碰撞的模拟图，它是在不同平面上的碰撞，这里面橙色线重合部分的最高点就是振幅最大的点。

　　以下是我们所得到的实验结论：当我们增加手的振动频率，合力会导致两小球的振幅增加。当我们手的震动频率增大，两小球碰撞的振幅增加不是特别明显；手的震动频率减小时，两小球的碰撞振幅比较明显。两小球出轴向下移动时，绳子的中点就会向下移动，绳子的有效长度会增加，这样将会导致两小球水平间的距离减少，从而发生碰撞。当车轴向向上移动时，绳子会被拉起来，两个小球碰撞的振幅会增大。两个小球被拉开对于短时间的影响因素，手震动频率增大会导致振幅增加的原因是，在接近参数共振的条件下，能量输入效果较高，系统吸收更多的能量，叠加碰撞的前面保留效应小，致使振幅显著增加。我们改变小球数的运动方向，小球碰撞随着作用点会发生变化，就会导致小球碰撞的方向发生改变，主动向上移动时间的发生较短，振动产生的驱动力会增大，就会导致小球碰撞时产生的振幅增大，从而使小球被拉开。

　　对于本实验，我们分析得出：若切轴振动存在水平分量，则会导致绳子的摆动轨迹偏向垂直方向，改变球的运动模式，影响振幅的增长规律。两小球质量、形状或直径分布不均匀，也会导致碰撞时动能传递的不对称，影响振幅的增大趋势。非完全弹性碰撞会导致动能转化为热能，因为有接触抑制振幅的增长速度。空气阻力也会增大能量随机误差，比如每次释放时的位置或者初速度的差异会导致实验的重复性下降。绳子摆动不稳定时，碰撞角度波动会导致能量传递效率未知。

　　最后是我们的未来展望和参考文件。我们汇报完毕，谢谢大家。请正方继续共享屏幕。

　　2分钟计时开始。

　　正方辩友您好，请把PPT翻到我们的赛事回顾题目解读。感谢。

　　您全天都在对这个数轴进行研究，为何在重点词上不进行标注？

　　这边我们所说的是拉托球。在此页明确指出了研究对象为小球，既然研究对象是小球，并且在赛事回顾中，正方已将“球”这个变量作为一个关键词，那么为什么没有控制小球的材质？因为题目提到的拉托球属于玩具，它的材质有多种，并且可以改变球的质量等各方面因素，对其进行变量控制是不可实现的。我们通过搜索发现，不同厂家生产的拉托球给出的质量是一样的，所以我们最后选择用同一种球进行主要研究。

　　那么为何“神字”这个关键词未进行标注？因为弦长是固定的，那么绳子的弹力是否有关注呢？我们并没有测量绳子的弹力，因为用的是同一种绳子。

　　请翻到第9页，在第9页中明确说明是用手来进行的。

　　正好时间到。

　　好的，谢谢各位评委老师，各位选手，大家下午好，我是反方汇报人，唯愿诺诺冠军队的艾德麦提，接下来进行反方报告。

　　首先介绍我们的赛的部装置，它由两个球分别系在一根绳的两端，绳中心连接到一个枢纽。当枢纽在竖直方向震荡时，球开始运动并增加震荡幅度。

　　研究这个现象，先来看正方的优点。正方理论较为完整，信息阐述人也较为熟悉 PPT，PPT 的理论层次也较为清晰，实验视频清晰可见，也进行了模拟实验。

　　正方存在的缺点如下：缺少完整的理论部分，未考虑能量的损耗，尤其是碰撞中能量交换等部分的能量损耗；对于速度较快会出现正负和非正负的情况，实验并未提出非正状实验；实验部分可用实物来控制小球的震荡，使实验缺乏全面性，绳子的弹力对实验的影响较大，却并未对其进行剖析；最追踪轨迹横纵坐标并未进行标注，我方对此存疑；后续的实验验证阶段也只有模拟，并没有视频，结论无法进行耦合，也并未给出仿真做出的代码，我方对于数据的真实性也存在怀疑，并且对方整体的实验和结论貌似并不契合。以上是我方反方报告内容。

　　当讨论限时10分钟计时开始。

　　好的，反方辩手你好，针对利页和解第9页刚所提出的问题，关于手给的力，我们无法对它给出一个非常明确的点，所以在后面进行了分析，您可以在我们的分析阶段看到。首先，我们研究了驱动频率和自然频率之间的相互关系以及它的共振条件；其次，我们的穿的服务有很重要的标示，它是完全打脸坚持打出来的（此处表述可能有误，但按要求保留）。对于礼盒，我们也是请人处理好的。

　　感谢正方辩友。那么我想请问双方辩友，在互换能量中是否有能量损耗？在第11页提到，在部分能量中有能量的损耗，这里我们首先进行了理想化状态的分析。由于志峰做了正式实验和实际实验，那么在实际实验中是否有考虑到这些因素，并且对其做出修正？因为这点很难实现，所以我们在误差分析中会提到它。这个碰撞会产生热，以抑制任何的增长，所以它很难量化出来。

　　既然正方选手对于数据进行了整合，那么我想请问在误差分析这5点中，是否有哪一点做到了对这些问题进行解决？对于这几点问题，是我们综合实验之后认为很难实现的量。这些变量都非常难以实现，就像空气阻力的消散，以及它角化有两性能量角化（此处表述可能有误，但按要求保留），地产性喷胀期间它很难量化，所以我们在此做误差分析。

　　既然正方选手已经给出了相关信息这几点，那么请问有做仿真吗？我们是用Python做的模拟，主要以它的数据为主，你们可以在这里看到。我方已看到对方所做的误差进行追踪，对于实际实验的数据追踪，得出的数据和理论相互印证，但是对方并没有给出仿真，而得出的结果其实可以用仿真实验进行相互印证，对方是否认可？

　　在第12题中给出了一个非线性增大的概念，能否对这个非线性增大给出一个解读？因为在碰撞过程中，手给它的力，两个球碰撞之后，力相互交换铺放完之后，它的振幅会非线性增大。如果从这个图中看，这个图好像并没有什么说服力。

　　接下来对共振现象进行一下解读。共振现象主要研究了振幅，振幅是物体离开平衡位置时的最大距离。共振是物理系统在特定频率下以巨大的振幅做振动的情况。我刚涉及到，正方辩友可能对此不是特别了解，那么请翻到第16页，在第16页中对误差进行追踪时，我想请问一下您方所使用的追踪的帧率是多少？是30帧。在30帧下进行一组追踪，是否因为测出来它的焦力（此处表述可能有误，但按要求保留）要处置这个30帧，在后面数据处理的时候，它可以乘以倍数。

　　请翻到第17页，对第17页的图像进行解读。第二幅图，红线是我们通过打点得到的，是右端小球的震动，紫色的是我们通过拍摄模拟它理想化的图像进行对比。既然用拍摄进行了模拟，为什么模拟的部分没有放下来，而只有一个数据的图表，因为我们主要考虑的是它正图的那个影响。题目中对于Python具体的算法我们并未放上来，以做出的结果为主，用Python做的实验，应该有个实验图像或者实验的过程，或者是导出的数据图。你们并没有视频，我方对此存疑。

　　请翻到第19页，对第19页的折线图进行说明。第19页是我们用Excel导出以上数据得到的下面的图。在图表图像上我们标注了，最上面一行是它在不同角度，在这几个连续的制度（此处表述可能有误，但按要求保留）中的情况，下面都有数据标注。

　　我方发现您方的实验结论并未全部得到有效的验证。在上述实验中是否有完整的验证，这是我们根据实验计算与数据得到的相关结论，需一一对应。您可以质疑我们的实验视频展示的教程，但是您如果看完这视频之后，就会发现如上实验结论。不好意思，由于正方并未给出完整的协议，所以我方并不能通过此句口述而得出这些选择。由于时间问题，我们不能把它的常识放在实验中展示，所以给出如上结论。

　　我方对实验的过程可以，请翻到第21页，对各项横纵坐标以及各项量进行说明。下面可以看到它指的是时间在震动，不同时间段它的震动在这边有标注，橙色的线，它重合部分的最高点指的是任何四大点（此处表述可能有误，但按要求保留），也就是我们主要想研究的角向差。

　　那您方在此实验中具体控制的变量有哪些？由于实验过程较为冗杂，所以我方并未完整表述。我们控制的是手动频率，当然这里也是有误差的，然后小球是同一个小球，它的弦长、小球的质量、宽度跟等轴是相一致的，还有它的书轴（此处表述可能有误，但按要求保留）以及书轴的位置。所以您方从始至终控制量只有一个手上下不动的一个频率，是否？因为手动的频率主要不影响它的正负增加，所以请正面回应您方从始至终，这个变量和考虑变量是否只有手上下浮动这一点。我们主要是控制外力来改变它的振幅。

　　我方对正方所做的所有实验都进行了分析，而且实验的严谨度非常不合理。

　　请正方主控队员共享屏幕，评论方提问，正反方回答，限时3分钟。

　　我想问一下，文中提到拉脱系统通过外周气性驱动力改变内在能量分布，具体是怎样的机制来实现这种能量分布的改变呢？这里是我们给它一个力，使它形成周期性的运动。然后在这个过程中，我们已经知晓它能量有输出部分、交换部分，还有能量的转移，这里就会改变它内在的能量分布。

　　好，下一个问题，摆动摆球碰撞导致能量瞬间变化，那么碰撞过程中能量的损失是怎样考虑的？在实际实验中应该如何测量这种能量的损失？因为这个损失我们有测量，但是很难量化，所以在最后的误差分析中会写到。

　　关于共振效应，您方只提到枢轴震荡频率接近系统自然频率时出现共振，那么具体达到怎样的程度才能够引发共鸣呢？有没有更具体、标准化的标准？首先，在我们的实验中通过测量实验来拟合一遍，可以看到数据图所呈现的是拟合最接近和相对接近的时候。从时间角度来看，有没有更具体的结果或者数据？抱歉，我们的数据主要是以拟合程度来展示，您所问的是振幅放大这一现象，您方有没有对此进行一个总结？是用文字的形式来表达吗？对，好。还有图像，第12页。当驱动力频率接近共振频率之间振幅放大，那么接近的程度有没有可量化指标？

　　正方结束共享。

　　计时开始。大家好，我是张天翔，由我来做这个评论方案的汇报。

　　我们先进行现象描述：将两个球分别系在一根绳子的两端，绳子的中点连接到一个数轴上，当数轴在垂直方向上震荡时，两球开始碰撞，并且震荡的幅度增加。研究这个现象的关键词是垂直方向、碰撞、振幅。

　　首先感谢正方、反方的阐述。下面将从以下方面进行总结： 　　### 对正方同学的评价 　　优点： 　　1. 表达流畅，信息清晰。 　　2. 实验设计直观，通过双板碰撞展现了非线性系统，基于观察现象，尝试用表格和拟合图像量化数据，增强了结论的可信度。 　　3. 结合理论推导及坐标系建模，进行自然频率计算，体现了物理逻辑的连贯性。 　　4. 实验操作贴近基础物理，适合做教学案例，辅助概念的理解。

　　缺点： 　　1. 对于控制实验变量缺乏验证，缺乏严谨性。 　　2. 模拟实验与实际实验的真实耦合性存在存疑。 　　3. 术语表述不易理解。 　　4. 频率范围的数值表影响实验可重复性。 　　5. 数据展示不完整，未提及拟合曲线对应说明误差来源和拟合方法。

　　### 对反方同学的评价 　　优点： 　　1. 切入点比较清晰，切入研究薄弱的环节。 　　2. 语言表达比较流畅，对PPT的观察比较细致。

　　不足：有一些无关实验的细节。

　　评论方案结束，请评论方主控队员结束分享屏幕，请正方主……

　　正方总结发言限时 1 分钟，计时开始。

　　首先感谢反方和评论方的指正。对于这个问题，首先我们紧扣提议进行研究。提议中提到主要电量注重在垂直方向的震荡，且主要研究方向是其正负因素，我们严格按照题目要求开展工作，并依据相关材质生成图表进行研究。

　　第二，由于时间有限，我们无法将所有实验视频完整展示在 PPT 中，主要以实验结果为核心，围绕我们所讨论的研究方向进行呈现。此外，本次实验的误差分析结果显示误差较大，我们无法精确测量能量转换情况，因此在最后以误差分析的形式进行展示。

　　首先，鉴于反方提出的实验过于不严谨，我方认为本实验主要考虑了关键影响因素，因此在实验过程中未考虑其他微小情况。

　　时间到，请正。

　　顺序将分数编辑在聊天框内，等待统一指令后再进行发送，计时开始。

　　各位裁判老师是否已经准备完毕？ 　　1号裁判准备完毕。 　　2号准备完毕。 　　3号准备完毕。

　　各位裁判老师，准备完毕后，请将各自的分数同时发入会议聊天框内。

　　点评环节限时5分钟，5分钟后请裁判主席宣布裁判点评结束，计时开始。

　　谢谢裁判主席，我这边没有任何建议。

　　非常感谢。这一题目辩论下来，若正方与反方打平，我认为整场辩论都非常流畅。他们的优点我就不一一赘述了。不足之处在于，建议各位同学在下一步提出针对性问题时，一定要自己拿出一个方案，这样能进一步呈现自己的观点。

　　我主要说一下正方同学。正方同学在汇报过程中，内容比较详实，但如果能够更加全面地考虑题干信息，并根据题干信息进行一定的实验验证，效果可能会更好。

　　首先，正方题目的节奏较快，研究对象思路比较清晰，同时对物理计算值做了详细讨论，实验结果在泰山上表做了查询。缺点是，PPT存在遗漏，没有序号，参考文献引用也没有标注。结论部分，比如机器改善没有与理论部分结合，电路的解释没有做好定量的误差分析。最后给出一个检验，因为拉脱系统的周期应该与线的长度以及小球的高度有关，建议在后续实验中，改变线的长度和小球的高度，做一个补充实验。

　　反方有效利用了讨论时间，比较全面地指出了正方的弱点和缺点。评论方的主要缺点是，最后没有给出本方的观点。

　　我的点评结束。

　　感谢裁判员4的点评，点评到此结束。现在我宣布第……