Наставни план

1. разред

1. ВЕКТОРИ И ОСНОВНЕ ОПЕРАЦИЈЕ СА ВЕКТОРИМА

1.1. Скаларне и векторске величине
1.2. Операције са векторима
1.3. Скаларни и векторски производ вектора

2. КРЕТАЊЕ
2.1. Релативност кретања, референтни системи, вектор положаја
2.2. Брзина и убрзање
2.3. Класични закон сабирања брзина
2.4. Праволинијско кретање са сталним убрзањем, пређени пут, средња брзина
2.5. Кретање материјалне тачке по кружној путањи
2.6. Убрзање при равномерном кретању материјалне тачке по кружној путањи
2.7. Угаона брзина и угаоно убрзање
___________________________Општински ниво такмичења (Области 1 и 2)

3. СИЛА
3.1. Узајамно деловање (интеракција) тела
3.2. Маса
3.3. Импулс
3.4. Први Њутнов закон (закон инерције)
3.5. Други Њутнов закон
3.6. Трећи Њутнов закон (закон акције и реакције)
3.7. Инерцијални системи референције
3.8. Неинерцијални системи референцијe, силе инерције
3.9. Динамика кружног кретања, центрипетална сила

4. ТРЕЊЕ, СИЛА ТРЕЊА
4.1. Трење при мировању тела
4.2. Трење при клизању тела
___________________________Окружни ниво такмичења (Области 1, 2, 3 и 4)

5. ДИНАМИКА РОТАЦИЈЕ
5.1. Момент силе
5.2. Момент инерције
5.3. Момент импулса и основни закон динамике ротације
___________________________Републички ниво такмичења (Области 1, 2, 3, 4 и 5)

6. ОСНОВИ СТАТИКЕ
6.1. Равнотежа
6.2. Слагање сила, спрег сила, момент спрега сила
6.3. Равнотежа чврстог тела, врсте равнотеже
6.4. Полуга

7. ГРАВИТАЦИЈА
7.1. Кеплерови закони
7.2. Њутнов закон гравитације
7.3. Тежина, сила теже, гравитациона сила
7.4. Гравитационо поље
7.5. Кретање тела у гравитационом пољу близу земљине површине
7.5.1. Коси хитац
7.5.2. Хоризонтални хитац
7.5.3. Слободан пад
7.5.4. Вертикални хитац
7.6. Бестежинско стање

8. ЗАКОНИ ОДРЖАЊА
8.1. Изоловани системи, закон одржања импулса
8.2. Центар масе
8.3. Закон одржања енергије
8.4. Кинетичка енергија, потенцијална енергија, рад силе, снага
8.5. Конзервативне силе
8.6. Еластични и нееластични судари
8.7. Закон одржања момента импулса

2. разред

1. МОЛЕКУЛСКО-КИНЕТИЧКА ТЕОРИЈА ГАСОВА
1.1. Молекулско кретање
1.1.1 Мерење брзине кретања молекула
1.1.2 Расподела молекула по брзинама
1.1.3 Дужина слободног пута молекула
1.1.4 Закон дифузије
1.2. Идеални гас
1.2.1 Модел идеалног гаса
1.2.2 Притисак гаса
1.2.3. Бојл-Мариотов закон
1.2.4 Једначина стања идеалног гаса
1.3. Остали гасни закони
1.3.1 Апсолутна нула
1.3.2 Изохорски процес. Шарлов закон
1.3.3 Гасни термометар
1.3.4 Изобарски процес. Геј-Лисаков закон
1.3.5 Авогадров закон. Болцманова константа
1.3.6 Расподела молекула у пољу сила

2. ТЕРМОДИНАМИКА
2.1. Унутрашња енергија и Први принцип термодинамике
2.1.1 Унутрашња енергија
2.1.2 Промена унутрашње енергије
2.1.3 Количина топлоте
Топлотни капацитет.
Мерење количине топлоте
2.1.4 Први принцип термодинамике и његова примена на идеални гас
2.2. Рад при ширењу идеалног гаса
2.2.1 Рад при ширењу идеалног гаса
2.2.2 Изотермски, изобарски и изохорски процеси са енергијског становишта
2.2.3 Топлотни капацитет и специфични топлотни капацитет гасова
2.2.4 Адијабатски процес
2.3. Ентропија и Други принцип термодинамике
2.3.1 Квазистатички процеси
2.3.2 Реверзибилни (повратни) и иреверзибилни (неповратни) процеси
2.3.3 Неповратност и статистика
2.3.4 Ентропија
2.3.5 Статистичко тумачење ентропије
2.3.6 Други принцип термодинамике
2.3.7 Статистички смисао другог принципа термодинамике
2.4. Топлотни мотори
2.4.1 Принцип рада и енергетски биланс топлотног мотора
2.4.2 Карноов циклус
2.4.3 Уређаји за хлађење и топлотне пумпе

___________________________За општински ниво закључно са комплетном области 2.4.

3. ОСНОВИ ДИНАМИКЕ ФЛУИДА
Физички параметри идеалног флуида при кретању
3.1. Једначина континуитета
3.2. Бернулијева једначина
3.2.1 Примена Бернулијеве једначине
Торичелијева теорема
Питоова цев
Вентуријева цев
Примена у авијацији

___________________________За окружни ниво закључно са комплетном области 3.2.

4. МОЛЕКУЛСКЕ СИЛЕ И АГРЕГАТНА СТАЊА
4.1. Молекулске силе
4.1.1 Узајамно деловање молекула
4.1.2 Потенцијална крива која илуструје узајамно деловање молекула
4.1.3 Топлотно ширење чврстих тела и течности
4.1.4 Структура чврстих тела. Кристали
4.1.5 Еластичност чврстих тела. Хуков закон
4.2. Особине течности
4.2.1 Вискозност
Њутнов закон
Стоксов закон
4.2.2 Енергија површинског слоја и површински напон течности
4.2.3 Капиларне појаве
4.3. Фазни прелази
4.3.1 Промена агрегатног стања
4.3.2 Дијаграм прелаза течност – гас
4.3.3 Дијаграм прелаза кристал – течност
4.3.4 Дијаграм прелаза кристал – кристал
4.3.5 Тројна тачка
4.3.6 Промена унутрашње енергије и ентропије при фазним прелазима
4.3.7 Метастабилна стања
4.3.8 Кондензација. Презасићена пара
4.3.9 Кључање. Прегрејана течност
4.3.10 Ликвефакција (кондензација) гасова

5. ЕЛЕКТРОСТАТИКА
5.1. Узајамно деловање наелектрисаних тела
5.1.1 Количина наелектрисања
5.1.2 Електростатичка сила. Кулонов закон
5.1.3 Електрично поље
5.1.4 Јачина електричног поља
___________________________За републички ниво закључно са области 5.1.4.
5.1.5 Рад у електричном пољу
5.1.6 Потенцијал. Напон
5.1.7 Закон одржања наелектрисања
5.2. Електрично поље у различитим срединама
5.2.1 Линије силе. Флукс
5.2.2 Еквипотенцијалне површине
5.2.3 Веза јачине поља и потенцијала
5.2.4 Електрични капацитет проводника
5.2.5 Плочасти (раван) кондензатор
5.2.6 Енергија електростатичког поља
5.2.7 Проводник у електричном пољу
5.2.8 Електрични дипол
5.2.9 Електрично поље у диелектрику. Диелектрична пропустљивост
5.2.10 Вектор поларизације
5.2.11 Енергија поља у диелектрику

6. СТАЛНА ЕЛЕКТРИЧНА СТРУЈА
6.1. Закони електричне струје
6.1.1 Закон настајања електричне струје
6.1.2 Напон и електромоторна сила
6.1.3 Јачина и густина струје
6.1.4 Омов закон за део кола. Отпор
6.1.5 Џул-Ленцов закон
6.1.6 Омов закон за цело струјно коло
6.1.7 Кирхофова правила
6.2. Електрична проводљивост чврстих тела
6.2.1 Електронска теорија
6.2.2 Омов закон на основу електронске теорије
6.2.3 Џул-Ленцов закон на основу електронске теорије
6.2.4 Полупроводници
6.2.5 Контактна разлика потенцијала
6.2.6 Термоелектричне појаве
6.2.7 Излазни рад
6.3. Електрична проводљивост електролита
6.3.1 Електролитичка дисоцијација
6.3.2 Омов закон и проводљивост електролита
6.3.3 Фарадејев закон електролизе
6.3.4 Галвански елементи
6.4. Електрична струја у вакууму
6.4.1 Термоелектронска емисија
6.4.2 Диода
6.4.3 Триода и њене карактеристике
6.4.4 Катодна цев
6.5. Електрична струја у гасовима
6.5.1 Јонизација и рекомбинација
6.5.2 Несамостално пражњење
6.5.3 Ударна јонизација
6.5.4 Гајгер-Милеров (ГМ) бројач
6.5.5 Самостално пражњење
6.5.6 Плазма
6.5.7 Тињаво пражњење

7. МАГНЕТНО ПОЉЕ
7.1. Магнетна интеракција
7.1.1 Узајамно деловање двају праволинијских проводника са струјом. Магнетна сила
7.1.2 Интеракција наелектрисања у кретању
7.1.3 Магнетно поље. Вектор индукције магнетног поља
7.1.4 Линије индукције. Магнетни флукс
7.1.5 Магнетно поље праволинијског и кружног проводника
7.1.6 Магнетни момент
7.1.7 Јачина магнетног поља
7.2. Наелектрисане честице и струје у магнетном пољу
7.2.1 Лоренцова сила
7.2.2 Кретање наелектрисаних честица у хомогеном магнетном пољу
7.2.3 Одређивање знака наелектрисања елементарних честица
7.2.4 Циклотрон
7.2.5 Специфично наелектрисање електрона
7.2.6 Специфично наелектрисање јона
7.2.7 Проводник са струјом у магнетном пољу
7.2.8 Правоугаона струјна контура у магнетном пољу
7.3. Магнетици
7.3.1 Три типа магнетика
7.3.2 Магнетни момент атома
7.3.3 Величине које карактеришу магнетно поље у супстанцији
7.3.4 Дијамагнетизам. Парамагнетизам
7.3.5 Феромагнетизам. Доменска структура феромагнетика
7.3.6 Киријева температура (тачка)
7.3.7 Хистерезис
7.3.8 Плазма у магнетном пољу

3. разред

1. ЕЛЕКТРОМАГНЕТНА ИНДУКЦИЈА
1.1. ЕМ индукција и Лоренцова сила
1.2. Амперова сила
1.3. Индукција у непокретном проводнику
1.4. Фарадејев закон
1.5. Ленцово правило
1.6. ЕМ индукција и закон одржања енергије
1.7. Самоиндукција
1.8. Енергија магнетног поља
1.9. Енергија електромагнетног поља

2. ОСЦИЛАЦИЈЕ
2.1. Линеарни хармонијски осцилатор
2.2. Слагање фреквенција.
2.3. Слободне, пригушене и принудне осцилације
2.4. Математичко и физичко клатно
___________________________Општински ниво такмичења (Области 1 и 2.1-2.4)
2.5. Осцилаторна кола
2.6. Енергија осцилаторног кретања
2.7. Резонанција

3. НАИЗМЕНИЧНЕ СТРУЈЕ
3.1. Једнофазна и трофазна струја
3.2. Отпорности у колу наизменичне струје
3.3. Фазни дијаграми
3.4. Омов закон за коло наизменичне струје
3.5. Снага наизменичне стује
3.6. Трансформатори
___________________________Окружни ниво такмичења (Области 1, 2 и 3)

4. МЕХАНИЧКИ ТАЛАСИ
4.1. Таласна дужина и брзина таласа
4.2. Једначина таласа
4.3. Енергија и интензитет таласа
4.4. Одбијање и преламање таласа
4.5. Принцип суперпозиције
4.6. Прогресивни и стојећи таласи
4.7. Интерференција и дифракција таласа

5. АКУСТИКА
5.1. Извори звука
5.2. Карактеристике звука. Објективна и субјективна јачина звука
5.3. Доплеров ефекат у акустици
___________________________Републички ниво такмичења (Области 1, 2, 3, 4 и 5)

6. ЕЛЕКТРОМАГНЕТНИ (ЕМ) ТАЛАСИ
6.1. Брзина ЕМ таласа
6.2. Зрачење ЕМ таласа при убрзаном кретању наелектрисаних честица
6.3. Равни таласи
6.4. Једначине таласа
6.5. Притисак ЕМ таласа
6.6. Спектар ЕМ таласа

7. ТАЛАСНА ОПТИКА
7.1. Интерференција светлости
7.2. Дифракција светлости, Дифракциона решетка
7.3. Поларизација светлости. Малусов и Брустеров закон
7.4. Оптички активне супстанције
7.5. Тотална рефлексија
7.6. Дисперзија светлости
7.7. Расејање и апсорпција светлости
7.8. Фазна и групна брзина светлости
7.9. Доплеров ефекат у оптици

8. ГЕОМЕТРИЈСКА ОПТИКА
8.1. Одбијање и преламање светлости. Призма. Планпаралелна плоча
8.2. Сферна огледала. Лик у огледалу
8.3. Преламање светлости кроз танка и дебела сочива
8.4. Конструкција ликова код сочива
8.5. Недостаци сочива
8.6. Конструкција ликова код различитих оптичких инструмената

9. ФОТОМЕТРИЈА
9.1. Енергија светлости. Објективне (енергетске) величине
9.2. Визуелне фотометријске величине
9.3. Фотометријски закони осветљености. Фотометри

4. разред

1. РЕЛАТИВИСТИЧКА МЕХАНИКА
1.1 Основни постулати специјалне теорије релативности
1.1.1 Галилејеве трансформације, закон сабирања брзина
1.1.2 Мајкелсонов оглед
1.1.3 Постулати специјалне теорије релативности
1.1.4 Проблем синхронизације истовремености
1.1.5 Лоренцове трансформације
1.1.6 Релативистички закон слагања брзина
1.1.7 Релативност појма истовремености, временски интервал између узрока и последице и дилатација времена
1.1.8 Сопствено време
1.1.9 Релативистички карактер дужине
1.2 Релативистичка динамика
1.2.1 Релативистички импулс и енергија, релативистичка маса
1.2.2 Основни појмови о четворовекторима, простор Минковског*
1.2.3 Веза релативистичке енергије и импулса
1.2.4 Основни закон релативистичке динамике
1.2.5 Закони одржања енергије и импулса у специјалној теорији релативности
1.3 Основни појмови опште теорије релативности*

2. ТОПЛОТНО ЗРАЧЕЊЕ И КВАНТНА ПРИРОДА ЕЛЕКТРОМАГНЕТНОГ ЗРАЧЕЊА
2.1 Топлотно зрачење
2.1.1 Апсолутно црно тело, апсорпциона и емисиона моћ
2.1.2 Закони зрачења апсолутно црног тела: Штефан-Болцманов закон, Винов закон померања, енергија кванта
2.2 Квантна природа електромагнетног зрачења
2.2.1 Фотоелектрични ефекат. Ајнштајнова једначина. Црвена граница фотоефекта
2.2.2 Комптонов ефекат
2.2.3 Импулс фотона
2.2.4 Експеримент са полупропусним огледалом *
2.2.5 Пробабилистичка интерпретација амплитуде електромагнетног таласа*
2.2.6 Интерпретација огледа интерференције и дифракције*
2.2.7 Природа светлости*

3. ТАЛАСНА СВОЈСТВА ЧЕСТИЦА И ПОЈАМ О КВАНТНОЈ МЕХАНИЦИ
3.1 Таласна својства честица
3.1.1 Таласно честични дуализам, Де Брољева таласна дужина, Дејвисон Џеремеров експеримент
3.1.2 Електронски микроскоп
3.1.3 Хајзенбергове релације неодређености
3.1.4 Физички смисао таласа материје*
___________________________Општински ниво такмичења (Области 1, 2 и 3.1)
3.2 Борова теорија атома водоника
3.2.1 Атомски спектри и модели атома
3.2.2 Борови постулати
3.2.3 Прорачун спектроскопских величина у Боровом моделу. Квантни бројеви, основно и побуђена стања, енергија јонизације, Боров радијус, Борове орбите
3.2.4 Франк-Херцов експеримент*
3.3 Квантна механика
3.3.1 Нерелативистичка Шредингерова једначина, стационарна стања и стационарна Шредингерова једначина, смисао таласне функције, својствене функције, својствене енергије (вредности)
3.3.2 Примена Шредингерове једначине на:
Слободну честицу
Честицу у потенцијалној јами
Потенцијалну баријеру и тунел ефекат
Линеарни хармонијски осцилатор
___________________________Окружни ниво такмичења (Области 1, 2 и 3)

4. КВАНТНА ТЕОРИЈА АТОМА
4.1 Квантно-механичка теорија атома водониковог типа
4.1.1 Решење Шредингерове једначине за атом водониковог типа
4.1.2 Квантовање угаоног момента (момента импулса)
4.1.3 Просторно квантовање
4.1.4 Физички смисао Борових орбита*
4.1.5 Спин електрона и фина структура спектралних линија
4.1.6 Спонтана и стимулисана емисија зрачења*
4.2 Вишеелектронски атоми
4.2.1 Енергијски нивои код вишеелектронских атома и Паулијев принцип*
4.2.2 Периодни систем елемената*
4.2.3 Закочно и карактеристично рендгенско зрачење

5. СТРУКТУРА И СПЕКТРИ МОЛЕКУЛА*
5.1 Јонска и ковалентна веза*
5.2 Молекулски спектри
5.3 Специфичности хемијских веза у кристалима*

6. ФИЗИКА ЧВРСТОГ СТАЊА
6.1 Савремена теорија електронске проводљивости метала. Фермијев гас
6.1.1 Квантовање енергије електрона у металима. Фермијев ниво
6.1.2 Расподела електрона по енергијама
6.1.3 Основи квантне теорије електричне проводљивости метала*
6.1.4 Суперпроводљивост*
6.2 Елементи зонске теорије кристала*
6.2.1 Цепање енергијских нивоа атома у кристалу.
6.2.2 Зонски и међузонски прелазак електрона. Зонска теорија метала, полупроводника и изолатора
6.3 Електрична својства полупроводника. Примена полупроводника*
6.3.1 Сопствена и примесна проводљивост полупроводника
6.3.2 p-n спој, диоде, транзистори
6.3.3 Фотопроводљивост
___________________________Републички ниво такмичења (Области 1-6)

7. ИНДУКОВАНО ЗРАЧЕЊЕ. ЛАСЕРИ*
7.1 Луминесценција
7.2 Ласери и холографија
7.2.1 Подела ласера
7.2.2 Холографија

8. ФИЗИКА АТОМСКОГ ЈЕЗГРА
8.1 Атомско језгро
8.1.1 Структура језгра
8.1.2 Основне карактеристике језгра
8.1.3 Димензије језгра
8.1.4 Нуклеарне силе*
8.1.5 Спин и магнетни момент језгра
8.1.6 Дефект масе и енергија везе
8.1.7 Модели језгра*
8.2 Природна радиоактвност
8.2.1 Радиоактивно зрачење
8.2.2 Алфа распад
8.2.3 Бета распад
8.2.4 Гама распад
8.2.5 Закон радиоактивног распада
8.2.6 Активност радиоактивног извора
8.2.7 Статистички карактер радиоактивног распада*
8.2.8 Интеракција радиоактивног зрачења са супстанцом
8.2.9 Детекција радиоактивног зрачења
8.2.10 Дозиметрија и заштита од јонизујућег зрачења*
8.2.11 Месбауеров ефекат
8.3 Вештачка трансформација језгра
8.3.1 Нуклеарна трансмутација
8.3.2 Вештачка радиоактивност
8.3.3 Настајање и уништавање електронско позитронског пара
8.3.4 Сложено језгро
8.3.5 Нуклеарне реакције, енергија нуклеарне реакције
8.3.6 Акцелератори
8.3.7 Откриће протона и неутрона*
8.3.8 Трансурански елементи*
8.3.9 Фисија
8.3.10 Енергија активације и ланчана реакција*
8.3.11 Нуклеарни реактори*
8.3.12 Фузија

9. ФИЗИКА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧЕСТИЦА
9.1 Класификација елементарних честица, шеме распада елементарних честица
9.2 Основне интеракције у природи*
9.3 Методи идентификације елементарних честица*
9.4 Космичко зрачење*
9.5 Честице и античестице*
9.6 Теорија кваркова*

* – делове означене са * треба знати на описном, квалитативном нивоу. На основу таквог знања од ученика се очекује да могу сами да изведу најелементарније релације (нпр. ако се зна да је енергија светлосног импулса пропорционална броју фотона онда ученик, на основу претходног знања о енергији кванта, треба да зна да напише да је енергија \(E=Nh\nu\) где су \(N\) број фотона, \(h\) Планкова константа и \(\nu\) учестаност светлости). За све остале формуле које описују неки од процеса из дате области (нпр. Планков закон зрачења) аутор задатка је дужан да их дâ и да их детаљно објасни.

Затворено за коментаре.