УЧЕБНА ПРОГРАМА НА МОФ
Обща част
а) Не се изисква широко използване на математичен анализ (диференциране и интегриране) и използването на комплексни числа, както и решаването на диференциални уравнения.
б) Задачите могат да съдържат идеи или явления, които не са включени в Учебната програма. В такъв случай трябва да бъде дадена достатъчна информация, така че за учстниците без предварителни знания в тази област, това да не бъде пречка.A. Theoretical Part
в) Сложна апаратура, която може да е непозната за участниците, не може да е основна част от задачата. Ако такава се използва, трябва да бъдат дадени подробни указания.
г) В задачите мерните единици и формули трябва да бъдат в система SI.
А. Теоретична част
The first column contains the main entries while the second column contains comments and remarks if necessary.Първата колона съдържа основните въпроси, а втората колона съдържа коментари и забележки, ако е необходимо.
1. 1. Mechanics Механика
a) Foundation of kinematics of a point mass а) Основи на кинематика на материална точка.
|
Vector description of the position of the point mass, velocity and acceleration as vectors Векторно описание на положението, скоростта и ускорението на материална точка.
|
b) Newton's laws, inertial systems б) Принципи на Нютон, инерциални отправни системи
|
Problems may be set on changing massЗадачите могат да съдържат движение на тяло с променлива маса.
|
c) Closed and open systems, momentum and energy, work, power в) Затворени и отворени системи, импулс, енергия, работа, мощност
|
|
d) Conservation of energy, conservation of linear momentum, impulse г) Закон за запазване на енергията, закон за запазване на импулса, закон за запазване момента на импулса
|
|
e) Elastic forces, frictional forces, the law of gravitation, potential energy and work in a gravitational field д) Еластични сили, сили на триене, закон за гравитацията, потенциалната енергия и работа в гравитационното поле
|
Hooke's law, coefficient of friction (F/R = const), frictional forces, static and kinetic, choice of zero of potential energy Закон наХук. Коефициент на триене, сила на триене при покой и при хлъзгане. Избор на нулево ниво за потенциалната енергия
|
f) Centripetal acceleration, Kepler's laws е) Центростремителното ускорение, закони на Кеплер
|
|
2. 2. Mechanics of Rigid Bodies Механика на идеално твърдо тяло
a) Statics, center of mass, torque а) Статика, център на масите, момент на сила (въртящ момент)
|
Couples, conditions of equilibrium of bodies Двойка сили, условия за равновесие на телата
|
b) Motion of rigid bodies, translation, rotation, angular velocity, angular acceleration, conservation of angular momentum б) движение на твърди тяла, транслация, въртене, ъгловото ускорение, запазвне на момента на импулса
|
Само запазване на момента на импулса спрямо неподвижна ос Conservation of angular momentum about fixed axis only
|
c) External and internal forces, equation of motion of a rigid body around the fixed axis, moment of inertia, kinetic energy of a rotating body в) Външни и вътрешни сили. Уравнение за въртене на твърдо тяло около неподвижна ос, инерчен момент, кинетична енергия на въртене
|
Parallel axes theorem (Steiner's theorem), additivity of the moment of inertia Теорема на Щайнер, адитивност на инерчния момент
|
d) Accelerated reference systems, inertial forces г) Неинрциални отправни системи. Инерчни сили
|
Knowledge of the Coriolis force formula is not requiredНе е необходимо да се знаят формулите за Кориолисови сили
|
3.3. Hydromechanics Хидродинамика
Не включватNo specific questions will be set on this but students would be expected to know the elementary concepts of pressure, buoyancy and the continuity law. конкретни задачи от темата, но се очаква учениците да са запознати с елементарни понятия като налягане, изтласкваща (Архимедова) сила, уравнение за непрекъснатост.
4. 4. Thermodynamics and Molecular Physics Термодинамика и молекулна физика
a) Internal energy, work and heat, first and second laws of thermodynamics а) вътрешна енергия, работа и топлина, първи и втори принцип на термодинамиката
|
Thermal equilibrium, quantities depending on state and quantities depending on processТоплинно равновесие, величини, зависещи от състоянието и величини, зависещи от процеса
|
b) Model of a perfect gas, pressure and molecular kinetic energy, Avogadro's number, equation of state of a perfect gas, absolute temperature б) модел на идеален газ, налягане и кинетична енергия на молекулите. Число на Авогадро, уравнение на състоянието на идеален газ, абсолютна температура
|
Обяснение на молекулно ниво на прости явления в течности и твърди тела като топене, изпарение и т. н. Also molecular approach to such simple phenomena in liquids and solids as boiling, melting etc.
|
c) Work done by an expanding gas limited to isothermal and adiabatic processes в) работата при изотермно и адиабатно разширение на газ
|
Proof of the equation of the adiabatic process is not required Не е неободимо да се знае как се извежда уравнението за адиабатен процес
|
d) The Carnot cycle, thermodynamic efficiency, reversible and irreversible processes, entropy (statistical approach), Boltzmann factor г) Цикъл на Карно, КПД, обратими и необратими процеси, ентропия (статистически подход), константа на Болцман
|
Entropy as a path independent function, entropy changes and reversibility, quasistatic processes Ентропията като функция на състоянието, изменение на ентропията и обратимост, квазистатични процеси
|
5. 5. Oscillations and waves Трептения и вълни
a) Harmonic oscillations, equation of harmonic oscillation а) хармонични трептения, уравнение на хармоничен осцилатор
|
Solution of the equation for harmonic motion, attenuation and resonance -qualitativelyРешение на уравнението на хармоничния осцилатор, затихване и резонанс - качествено
|
b) Harmonic waves, propagation of waves, transverse and longitudinal waves, linear polarization, the classical Doppler effect, sound waves б) хармонични вълни, разпространение на вълните, напречни и надлъжни вълни, линейна поляризация, класически ефект на Доплер, звукови вълни
|
Преместване при бягаща вълна, разбиране наDisplacement in a progressive wave and understanding of graphical representation of the wave, measurements of velocity of sound and light, Doppler effect in one dimension only, propagation of waves in homogeneous and isotropic media, reflection and refraction, Fermat's principle графичното представяне на вълната, измервания на скоростта на звука и светлината, ефект на Доплер само в едно измерение, разпространение на вълни в хомогенна и изотропна среда, отражение и пречупване, принцип на Ферма
|
c) Superposition of harmonic waves, coherent waves, interference, beats, standing waves в) суперпозицията на хармонични вълни, кохерентни вълни, интерференция, биене, стоящи вълни
|
Да се знае, Realization that intensity of wave is proportional to the square of its amplitude.че интензитете на вълната е пропорционална на квадрата на нейната амплитуда. Не се изискваFourier analysis is not required but candidates should have some understanding that complex waves can be made from addition of simple sinusoidal waves of different frequencies. Фурие анализ, но участниците трябва да знаят, че сложните вълни могат да се представят като суперпозиция на хармонични вълни с различни честоти. Интерференция от тънки пластинки и други прости системиInterference due to thin films and other simple systems (final formulae are not required), superposition of waves from secondary sources (diffraction), суперпозицията на вторични вълни (дифракция)
|
6. 6. Electric Charge and Electric Field Електрически заряд и електричното поле
a) Conservation of charge, Coulomb's law а) Запазване на заряда, Закон на Кулон
|
|
b) Electric field, potential, Gauss' law б) Електрично поле, потенциал, теорема на Гаус
|
Gauss' law confined to simple symmetric systems like sphere, cylinder, plate etc., electric dipole moment Теоремата на Гаус се прилага само за прости симетрични системи като сфера, цилиндър, равнина и т.н., електричен диполен момент
|
c) Capacitors, capacitance, dielectric constant, energy density of electric field в) Кондензатори, капацитет, диелектрична константа, плътност на енергията на електрично поле
|
|
7. 7. Current and Magnetic Field Електричен ток и магнитно поле
a) Current, resistance, internal resistance of source, Ohm's law, Kirchhoff's laws, work and power of direct and alternating currents, Joule's law а) Ток, съпротивление, вътрешно съпротивление на източник. Закон на Ом, закон на Кирхоф, работа и мощност на постоянен и на променлив ток, закон на Джаул
|
Simple cases of circuits containing non-ohmic devices with known VI characteristics Прости случаи на вериги, съдържащи нелинейни елементис с известни V-A характеристики
|
b) Magnetic field (B) of a current, current in a magnetic field, Lorentz force б) магнитно поле на ток, проводник с ток в магнитно поле, сила на Лоренц
|
Particles in a magnetic field, simple applications like cyclotron, magnetic dipole momentЧастици в магнитно поле, прости приложения като циклотрон, магнитен диполен момент
|
c) Ampere's law в) Закон на Ампер
|
Magnetic field of simple symmetric systems like straight wire, circular loop and long solenoidМагнитно поле на прости симетрични системи като праволинеен проводник, кръгла навивка и дълъг соленоид
|
d) Law of electromagnetic induction, magnetic flux, Lenz's law, self-induction, inductance, permeability, energy density of magnetic field г) Закон за електромагнитната индукция, магнитен поток, правило на Ленц, самоиндукция, индуктивност, магнитна проницаемост, плътност на енергията на магнитното поле
|
|
e) Alternating current, resistors, inductors and capacitors in AC-circuits, voltage and current (parallel and series) resonances д) променлив ток, резистори, намотка и кондензатори в променливотокови вериги, мощност, резонанс на напрежението и тока
|
Прости променловотокови вериги, времеконстанти, не се изискват крайните формули за параметрите на резонансни веригиSimple AC-circuits, time constants, final formulae for parameters of concrete resonance circuits are not required
|
8. 8. Electromagnetic waves Електромагнитни вълни
a) Oscillatory circuit, frequency of oscillations, generation by feedback and resonanceа) Трептящ кръг честота на терптенията , генериране на трептения чрез резонанс или обратна връзка
|
|
b) Wave optics, diffraction from one and two slits, diffraction grating,resolving power of a grating, Bragg reflection, б) Вълнова оптика, дифракция от един и два процепа, дифракционна решетка, разделителна способност на дифракционна решетка, Брегово отражение
|
|
c) Dispersion and diffraction spectra, line spectra of gases в) дисперсионни и дифракционни спектри, линейни спектрите на газове
|
|
d) Electromagnetic waves as transverse waves, polarization by reflection, polarizers г) Електромагнитните вълни като напречни вълни, поляризация при отражение, поляризатори
|
Superposition of polarized wavesСуперпозиция на поляризирани вълни
|
e) Resolving power of imaging systems д) Разделителна способност на оптични системи
|
|
f) Black body, Stefan-Boltzmanns law е) Абсолютно черно тяло, закон на Стефан- Болцман
|
Planck's formula is not requiredНе се изисква формулата на Планк
|
9. 9. Quantum Physics Квантова физика
a) Photoelectric effect, energy and impulse of the photon а) Фотоелефект, енергия и импулс на фотона
|
Формула наEinstein's formula is required Айнщайн
|
b) De Broglie wavelength, Heisenberg's uncertainty principle б) Дължина на вълната на Дьо Бройл, принцип за неопределеност на Хайзенберг
|
|
10. 10. Специална теория наRelativity относителността
a) Principle of relativity, addition of velocities, relativistic Doppler effect а) Принцип на относителност, събиране на скорости, релативистки ефект на Доплер
|
|
b) Relativistic equation of motion, momentum, energy, relation between energy and mass, conservation of energy and momentum б) Релативистко уравнение на движението, импулс, енергия, връзка между енергия и маса, запазване на енергията и импулса
|
|
11. 11. Matter Вещество
a) Simple applications of the Bragg equation а) Прости приложения на уравнението на Брег
|
|
b) Energy levels of atoms and molecules (qualitatively), emission, absorption, spectrum of hydrogen like atoms б) Енергетични нива на атомите и молекулите (качествено), излъчване, поглъщане, спектри на водородоподобните атоми
|
|
c) Energy levels of nuclei (qualitatively), alpha-, beta- and gamma-decays, absorption of radiation, halflife and exponential decay, components of nuclei, mass defect, nuclear reactions в) Енергетини нива на ядрата (качествено), алфа-, бета-и гама разпадане, експоненциално разпадане, период на полуразпадане, строеж на ядрото, масов дефект, ядрени реакции
|
|
B. Practical Part Б. Експериментална част
The Theoretical Part of the Syllabus provides the basis for all the experimental problems.Теоретичната част на Програма осигурява основата за експерименталните задачи. The experimental problems given in the experimental contest should contain measurements.Експерименталните задачи изискват извършване на определени дадени измервания.
Additional requirements: Допълнителни изисквания:
-
Candidates must be aware that instruments affect measurements. Участниците трябва да знаят, че уредите влияят на резултатите от измерванията.
-
Knowledge of the most common experimental techniques for measuring physical quantities mentioned in Part A. Познаване на най-общите методи за експериментално измерване на физичните величини, посочени в част А.
-
Knowledge of commonly used simple laboratory instruments and devices such as calipers, thermometers, simple volt-, ohm- and ammeters, potentiometers, diodes, transistors, simple optical devices and so on. Познаване на често използваните прости лабораторни уреди и измервателни устройства, като шублер, термометри, амперметър, волтметър, омметър, потенциометър, диод, транзистор, прости оптични системи и др.
-
Ability to use, with the help of proper instruction, some sophisticated instruments and devices such as double-beam oscilloscope, counter, ratemeter, signal and function generators, analog-to-digital converter connected to a computer, amplifier, integrator, differentiator, power supply, universal (analog and digital) volt-, ohm- and ammeters.Учениците да могат да използват, с помощта на точни инструкции и по-сложни устройства, като двулъчев осцилограф, брояч на заредени частици, електричен генератор на хармонични терптения и импулсен генератор, аналого-цифров преобразувател, свързан към компютър, усилватели, интегриращи и диференциращи устройства, източници на захранване, универсални (стрелкови и цифрови) мултицети.
-
Proper identification of error sources and estimation of their influence on the final result(s). Анализ на грешките и оценка на тяхното влияние върху крайния резултат.
-
Absolute and relative errors, accuracy of measuring instruments, error of a single measurement, error of a series of measurements, error of a quantity given as a function of measured quantities. Абсолютна и относителна грешка, точност на измервателните уреди, грешка на отделно измерване, грешка при серия от измервания, грешки при косвени измервания.
-
Transformation of a dependence to the linear form by appropriate choice of variables and fitting a straight line to experimental points. Привеждане на зависимост в линейна форма с подходящ избор на променливите (ако е възможно), построяване на права линия по експериментални данни, линейна регресия.
-
Proper use of the graph paper with different scales (for example polar and logarithmic papers). Правилно използване на мащабно-координатна (милиметрова) хартия за построяване на графики в различни скали (например полярна и логаритмична хартия).
-
Correct rounding off and expressing the final result(s) and error(s) with correct number of significant digits. Правилно закръгляване и изразяване на крайния резултат и грешката с правилния брой значещи цифри.
-
Standard knowledge of safety in laboratory work. Стандартни знания за техника по безопасността при работа в лаборатория. (Nevertheless, if the experimental set-up contains any safety hazards the appropriate warnings should be included into the text of the problem.) Въпреки това, ако експерименталното оборудване крие някаква опасност, то съответните предупреждения трябва да бъдат включени в текста на задачата.
Сподели с приятели: |
