首届兴华国际青少年科技运动会赛项

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  气弓箭比赛
  概述
  本项目通过加压储气瓶将能量存储在瓶中,发射时箭体只是在发射管内做加速运动,如同传统弓箭将存储的弹性势能通过弓弦让箭加速一样,故命名为气弓箭。参赛选手用组委会统一提供的材料制作气弓箭,安装在相应的发射管上,通过调节发射角度和发射气压进行发射,进行打靶比赛。
  赛制说明
  比赛形式
  以小组形式进行比赛,每小组不多于2人。
  比赛器材
  工具:气弓箭发射平台、剪刀、美工刀、胶带、双面胶、3根长度为50cm的PVC管(外径分别为20mm、25 mm和32mm)
  材料:A4纸5张
  操作说明
  参赛小组统一使用组委会提供的材料和工具制作若干箭体,箭体安装方式不限,管外和管内皆可,制作时间为50分钟。
  选手安装好自制的气弓箭,自行调节发射角和气压(0-0.4MPa),启动发射按钮即可发射。
  比赛场地
  选手需在组委会统一提供的场地中进行现场制作。
  组委会统一提供发射平台,放置于空旷场地(如图)。3組靶尺寸相同并依次排列,1号靶位距离发射平台20m,2号靶位距离1号靶位10m,3号靶位距离2号靶位10m。
  参赛选手在等候区排队依次进行测试和比赛。
  比赛规则
  赛前每组选手可使用气弓箭发射平台练习测试5次。
  比赛进行3轮,每轮每组发射1次,每次发射前告知裁判所选的靶位号,射出后箭体穿过靶环即可得分,得分为对应环上所标注的分值。
  最终成绩为3轮发射的得分总和。
  安全事项
  发射区域内只允许裁判及本次发射参赛选手进入,其他人不得入内。
  参赛选手回收气弓箭时必须沿发射区域外侧行走。
  铁丝陀螺比赛
  概述
  铁丝陀螺比赛是参赛选手在规定时间内使用组委会指定材料(一段固定长度的铁丝)做成陀螺,记陀螺在一次启动后持续旋转总时间为成绩,旋转时间越长,比赛成绩越好。
  赛制说明(分组设置)
  徒手启动组:比赛过程中除双手外不得借助任何其他物品启动陀螺。
  发射装置启动组:参赛选手用自制发射装置启动陀螺,发射装置不需要现场制作。
  材料选择及制作要求
  比赛材料
  大学、中学组:直径约1.8mm镀锌铁丝,总长度≤200mm,线密度≤20.672g/m。
  小学组:直径约1.2mm镀锌铁丝,总长度≤200mm,线密度≤20.672g/m。
  比赛工具
  选手自带工具。
  制作时间
  时间限定为40分钟。
  比赛规则
  每位选手共3次测试机会,取最好成绩为最终成绩。
  计时过程中不可触碰陀螺,也不允许以任何方式给陀螺提供额外动力。
  进入决赛的选手有20分钟重新制作及调试的机会,选手可以使用预赛的陀螺或者重新制作的陀螺进行比赛。
  测试及比赛场地
  测试场地要求
  600mmx600mm瓷砖(符合GB/T 4100-2015标准,表面平整度±0.5%,耐磨度3度以上)。
  比赛场地
  参考图示,具体比赛以现场为准。
  拋石机投射(射程组)比赛
  概述
  抛石机作为古代应用广泛的重型兵器,蕴含着劳动人民丰富的智慧,是科学与技术完美融合的杰出代表。本项目要求用一次性筷子搭建重力式抛石机并进行比赛,参赛选手在设计制作中进行科学技术探究,从而提高技术素养。抛石机的一个很重要的技术指标是射程的远近,抛石机投射(射程组)比赛比拼的是投射距离。
  赛制说明
  参赛拋石机统一要求为重力式拋石机,即抛石机的抛射动力全部由配重提供。比赛以小组参赛形式进行,每组1-3人,各组选手在规定时间内用指定材料现场制作1台重力抛石机参赛。
  材料选择及制作要求
  选手按照要求进行现场制作,限定时间90分钟,具体要求如下。
  比赛材料
  比赛材料具体数量、规格限定如下:一次性筷子(长约20Cm,粗约0.5Cm)15根,塑料勺1个,吸管1根,小纸杯1个,M8镀锌螺母(每枚重约5g)26枚(其中配重统一25枚、投掷物1枚),细绳1根(长约50皿)。除螺母外,其他材料可任意加工使用。
  比赛工具
  参赛选手自备比赛工具,以下工具可供参考:热熔胶枪(黏结必备)、尖嘴钳、斜口钳、美工刀、角尺等。
  其他要求
  禁止使用除螺母及纸杯外的其他物品作为配重。
  黏结方式统一为热熔胶黏结,不可使用胶带、502等其他黏结剂。
  抛投时释放方式统一为:用一段细绳系于动力臂(配重端杆上),手提该细绳(配重须由杆带动提升,不可由绳子直接提升),抛投时自由释放细绳,确保投掷物出射的动力全部来源于配重的自由下落,且不得加以其他方式蓄能(如图所示)。
  比赛规则
  比赛时,每组有3次投射机会,取最好成绩为最终成绩。
  抛石机抛投过程中禁止手扶,装置翻倒则成绩无效。
  比赛场地
  比赛场地设置如图所示。
  水火箭比赛
  概述
  参赛者以小组形式组队参赛(每组1-3人),必须在120分钟内现场制作完成水火箭,所需工具及材料选手自备。水火箭安装完高度采集器和降落伞后到比赛场地发射,进行比赛,成绩以水火箭飞行高度顺序排名。   材料选择及制作要求
  水火箭箭体要求使用碳酸饮料瓶(汽水瓶)制作,或耐压1.2MPa以上的饮料瓶。
  各小组根据自带的工具及材料现场独立制作水火箭,所用材料在参赛之前不能加工。
  每个小组的水火箭箭体必须在比赛中完成制作,比赛所用发射架及充气设备可自带。组委会提供临时发射架和充气装备。
  选手必须在120分钟内完成制作。
  发射前箭体必须装上组委会统一提供的高度采集器(约23g)及降落伞(约70g)。
  比赛场地
  比赛及准备工作在田径场进行,场地主要分为比赛区(发射点、显示屏)和准备区,如图所示。
  比赛规则
  每个小组有2次发射机会,取最大高度为最终成绩。
  水火箭只能使用空气和水做动力,否則取消参赛资格。
  禁止携带成品或半成品的箭体、尾翼、整流罩。
  安全事项
  发射区域内只允许裁判及本次发射参赛选手进入,其他人不得入内。
  执行发射参赛选手必须听从裁判发射指令,否则取消参赛资格。
  纸桥承重比赛
  概述
  参赛者以小组形式参赛(每组1-3人),在100分钟内按要求制作1座纸桥。制作完成后,以桥面中央承重大小为标准,承重量越大,分值越高。
  材料选择及制作要求
  比赛材料
  A4打印纸≤15张,0.6 Cm x 5 m双面胶1卷。
  比赛工具
  参赛选手自备比赛工具,以下工具可供参考:30Cm钢直尺、美工刀、剪刀、铅笔等。
  制作要求
  桥面高度不低于10 Cm,桥面宽度8Cm以上,桥墩内侧及桥面跨度均不小于16 Cm,桥面中央至少耍有8 Cm x 3 Cm以上的承重平面。
  比赛规则
  测量时间3分钟,使用组委会提供的统一的重物,选手自行选择每次加载的重量。重物加载完毕,桥梁结构必须保持10秒钟不垮塌,此时承重量记为有效。累计承重量最多者获胜。
  若承重量相同,桥梁质量轻者获胜。
  双面胶仅限于黏结,禁止将双面胶作为纸桥的牵拉结构。
  比赛场地
  重物砝码放在B木板上面(注:该设计是为一些选手制作拉索结构纸桥考虑)。
  螺旋桨反冲力小车直线竞速比赛
  概述
  选手以小组形式组队参赛(每组1-3人),在120分钟内根据要求现场制作1辆尺寸不超过200mmx200mmx200mm的螺旋桨反冲力小车,并按规則完成小车直线竞速比赛。
  材料选择及制作要求
  比赛材料
  统一提供材料:2节5号南孚电池,2个130小电机(轴径2mm)。
  其他自备材料:电池盒、电池(测试用)、导线、螺旋桨(规格、型号不限)、车体材料、车轮、车轴、胶水等。
  制作要求
  车轮可提前利用原材料进行加工,禁止携带玩具车轮(包括利用玩具车轮改装),车轮的加工方式及机械设备不限,可用雕刻机、3D打印机、切割机等。
  车体、车轴必须现场加工,禁止直接购买车体成品或提前加工除輪子以外的零配件。
  电机和最终比赛用的电池由组委会统一提供,禁止替换成自己的电机或电池。
  比赛工具
  参赛选手自备比赛工具,以下工具可供参考:热熔胶枪、美工刀、钢直尺、尖嘴钳、砂纸、手电钻等。
  比赛规则
  制作时间限时120分钟。
  比赛赛道为长5m、宽0.5m的直道。
  小车最前端必须从起跑线出发,出发时选手不得以任何方式推动小车。
  比赛时间为3分钟,3分钟内每队可进行多次测试,在顺利到达终点的前提下,取最好成绩为最终成绩。
  光能小车直线竞速比赛
  概述
  参赛选手以小组形式参赛(每组1-3人),在120分钟内现场制作1辆光能小车。除太阳能电池板、电机、齿轮组可以自行选购外,其他材料都必须自行加工。赛道上方40cm高度处悬挂大功率卤钨灯(10-11个500W)模拟太阳光照射,以保证太阳能电池板正常工作。参赛选手按照统一竞赛规则完成直线竞速比赛。
  材料选择及制作要求
  太阳能电池板、电机、齿轮组可以自行选购(数量、规格均不限制)。
  车轮可提前利用原材料进行加工,禁止携带玩具车轮(包括利用玩具车轮改装),车轮的加工方式及机械设备不限,可用雕刻机、3D打印机、切割机等。
  车体、车轴必须现场加工,所需工具自备。车体和车轮材料要尽量体现环保节能意识,最好是废旧物品,例如雪弗板(PVC发泡板)、木料、KT板、饮料瓶、瓶盖、光盘、纸箱、A4纸、自行车辐条、大头针、图钉、铁丝、牙签、透明胶带、双面胶带、橡筋等。
  小车主体必须有车底盘、2个以上车轮,车体尺寸不超过200mmx200mmx200mm,外观结构不作限制,但必须体现参赛队的原创设计理念与制作工艺,禁止直接购买车体成品或提前加工除轮子以外的零配件。
  车辆外观尽量自行美化、着色,可设计独特的Logo,标签上可标注学校或参赛队员信息等。
  比赛规则
  制作时间120分钟。
  测试时间3分钟,测试时间内可进行多次测试。
  出发时不得以任何方式推动小车。
  记小车通过起点至终点的时间为成绩,取最好成绩为最终成绩。
  比赛场地
  平整地面上设置长5m、宽0.5m的长方形赛道,两侧设置高0.2m的护栏,详见图示。
  落体缓降装置比赛   概述
  制作一个落体缓降装置,让钢珠从指定高度下落,结合系统与设计、流程与设计、控制与设计,让钢珠在装置上停留更长时间,最终以时间评判成绩。
  赛制说明
  以团队形式报名参加比赛,每队人数最多不超过3人。比赛分标准组和无限组两个组别,均现场在规定时间内完成制作并进行比赛。标准组用组委会指定材料;无限组自备符合规定的材料、工具,数量不限。
  材料选择及制作要求
  材料和工具(标准组)
  组委会统一提供3张53cmx 38Cm卡纸(耗材),直径12mm钢珠1颗(重约4g)。
  黏结材料自备,种类仅限透明胶、双面胶、泡沫胶及电工胶。剪刀、美工刀、尺子等工具自备。
  材料和工具(无限组)
  选手可自带卡纸(大小不限、厚度不限)、木条或木板(形状和粗细不限)、铁丝(长度、粗细不限)、线槽(形状和长度、宽度不限)。
  黏结材料自备,可自带胶水(品牌、型号不限)、胶带(品牌、型号不限)。
  选手自带的所有型材比赛前不得经过任何加工,装置不能附带任何自带的能源和动力。
  用于实验和测试用的直径12mm钢珠由比赛主办方统一提供,同时为每个参赛组准备1套与标准组一样的制作工具。
  制作时间
  标准组和无限组制作时间均为2小时。
  作品要求
  装置应能够独立支撑,不得借助其他物品进行支撑(不可用胶将装置黏结在桌面上)。
  作品的长、宽、高都限制在80cm以内。
  比赛规则
  标準组和无限组分开计分。
  每个参赛队伍有3次测试机会,取最好成绩为最终成绩。
  比赛过程中选手不得接触装置和钢珠。
  钢球爬坡比赛
  概述
  本项目在传统射月游戏装置基础上做了独创性改进,参赛者通过控制操作杆使钢球落入得分槽内以获得相应分值。随着调高杆高度的增加,比赛难度也随之增加,参赛者需在只控制操作杆的前提下让钢球爬坡,并不断挑战新高度。
  赛制说明
  比赛器材为如图所示装置,其中钢球为直径30mm的空心钢球。
  参赛者通过控制操作杆使钢球落入相应分值的槽内,操作过程中调高杆不允许移动。
  钢球落入最高分值的槽内,即可利用调高杆提升操作端的高度以使难度增加,如此逐级升高,挑战极限。
  比赛规则
  参赛者在每次操作中钢球开始滚动后不能再回到初始位置。
  得分按照钢球第一次落入的得分槽判定,若钢球从低分槽或槽中间滚入高分槽則按照低分槽算分。
  参赛者只要把钢球落入最高分值的槽内即可晋级,每个高度级别均可挑战3次。
  高度最大者获胜。
  同样高度参赛者计算3次挑战的得分之和,最高者获胜。
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