|
ทั่วไป
- การแก้ปัญหาข้อสอบภาคทฤษฎีและภาคปฏิบัติไม่ควรต้องใช้แคลคูลัส (การหาอนุพันธ์และการอินทิเกรต) จำนวนเชิงซ้อน หรือการแก้สมการอนุพันธ์ในระดับซับซ้อน
- คำถามอาจมีแนวความคิดและปรากฏการณ์ที่ไม่ได้อยู่ในหลักสูตร แต่คำถามจะต้องให้ข้อมูลมาเพียงพอที่จะทำให้ผู้แข่งขันที่ไม่มีความรู้ในหัวข้อเหล่านี้มาก่อนไม่เสียเปรียบ
- เครื่องมือที่ใช้ในข้อสอบภาคปฏิบัติไม่ควรเป็นเครื่องมือที่ซับซ้อนก้าวหน้าที่ผู้แข่งขันส่วนใหญ่ไม่คุ้นเคย ถ้ามีการใช้เครื่องมือเหล่านี้จะต้องมีคำแนะนำที่ละเอียดให้กับผู้เข้าแข่งขัน
- ต้นฉบับของข้อสอบต้องเขียนในหน่วย SI
A.
ภาคทฤษฎี
1)
กลศาสตร์
| จลนศาสตร์พื้นฐานของอนุภาคมวล |
การบรรยายตำแหน่ง ความเร็วและความเร่งด้วยเวกเตอร์ |
| กฎของนิวตัน ระบบเฉื่อย |
อาจออกข้อสอบระบบที่มวลไม่คงที่ได้ |
| ระบบปิดและระบบเปิด โมเมนตัมและพลังงาน งาน กำลัง |
|
| หลักอนุรักษ์พลังงาน หลักอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงเส้น การดล |
|
| แรงยืดหยุ่น แรงเสียดทาน กฎของความโน้มถ่วง พลังงานศักย์ และงานในสนามโน้มถ่วง |
กฎของฮุค สัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน (F/R=ค่าคงที่), แรงเสียดทานสถิตและแรงเสียดทานจลน์ การเลือกระดับศูนย์ของพลังงานศักย์ |
| ความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง กฎของเคปเลอร์ |
|
2)
กลศาสตร์ของวัตถุแข็งเกร็ง
| สถิตศาสตร์ จุดศูนย์กลางมวล ทอร์ก |
คู่ควบ เงื่อนไขของการสมดุลของวัตถุ |
| การเคลื่อนที่ของวัตถุแข็งเกร็ง การเลื่อนตำแหน่ง การหมุน ความเร็วเชิงมุม ความเร่งเชิงมุม หลักอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม |
หลักอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมรอบแกนหมุนคงที่เท่านั้น |
| แรงภายนอกและแรงภายใน สมการการเคลื่อนที่ของวัตถุแข็งเกร็งรอบแกนหมุนคงที่ โมเมนต์ของความเฉื่อย พลังงานจลน์ของวัตถุที่กำลังหมุน |
ทฤษฎีแกนขนาน (ทฤษฎีของ Steiner) การบวกโมเมนต์ความเฉื่อย |
| ระบบอ้างอิงที่มีความเร่ง แรงเฉื่อย |
ความรู้เกี่ยวกับสูตรแรงโคริโอลิสไม่จำเป็น |
3)
พลศาสตร์ของไหล
| จะไม่มีข้อสอบโดยตรงในหัวข้อนี้ แต่นักเรียนควรรู้หลักการเบื้องต้นเกี่ยวกับความดัน แรงลอยตัว และ กฎความต่อเนื่อง |
4)
เทอรโมไดนามิกส์และฟิสิกส์เชิงโมเลกุล
| พลังงานภายใน งานและความร้อน กฎข้อที่หนึ่ง และกฎข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์ |
สมดุลความร้อน ปริมาณที่ขึ้นกับสภาวะของระบบและปริมาณที่ขึ้นกับกระบวนการ |
| แบบจำลองของก๊าซอุดมคติ ความดันและพลังงานจลน์ของโมเลกุล เลขอโวกาโดร สมการของสภาวะของก๊าซอุดมคติ อุณหภูมิสัมบูรณ์ |
คำอธิบายเชิงโมเลกุลของปรากฏการณ์ง่าย ๆ ในของไหลและของแข็ง เช่น การเดือด การหลอมเหลว และอื่น ๆ ด้วย |
| งานที่ทำโดยก๊าซที่กำลังขยายตัวเฉพาะในกระบวนการที่อุณหภูมิคงที่และกระบวนการแบบเอเดียบาติก |
ไม่จำเป็นต้องรู้วิธีการพิสูจน์สมการของกระบวนการแบบเอเดียบาติก |
| วัฏจักรคาร์โนต์ ประสิทธิภาพเชิงเทอร์โมไดนามิกส์ กระบวนการผันกลับได้ และกระบวนการผันกลับไม่ได้ เอนโทรปี( เชิงสถิติ ) ตัวประกอบโบลต์ชมันน์ |
เอนโทรปีในรูปแบบของเศษส่วนที่ไม่ขึ้นกับเส้นทางของกระบวนการการเปลี่ยนแปลงเอนโทรปี และ การผันกลับได้ กระบวนการแบบกึ่งสถิต |
5)
การสั่นและคลื่น
| การสั่นแบบฮาร์มอนิก สมการของการสั่นแบบฮาร์มอนิก |
คำตอบของการสมการของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิก การลดลงของการสั่นและการสั่นพ้องเชิงบรรยาย |
| คลื่นฮาร์มอนิก การแผ่ของคลื่น คลื่นตามขวางและคลื่นตามยาว การโพลาไรเซชันเชิงเส้น ปรากฏการณ์ ดอปเพลอร์แบบคลาสิก คลื่นเสียง |
การกระจัดในคลื่นเคลื่อนที่ และความเข้าใจเกี่ยวกับการแทนคลื่นด้วยกราฟ การวัดอัตราเร็วของเสียงและแสง ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ในหนึ่งมิติเท่านั้น การแผ่คลื่นในตัวกลางเนื้อเดียวที่เหมือนกันในทุกทิศทาง การสะท้อนและการหักเห หลักการของเฟร์มาต์ |
| การรวมกันของคลื่นฮาร์มอนิก คลื่นอาพันธ์ การแทรกสอด บีตส์ คลื่นนิ่ง |
ความรู้ที่ว่าความเข้มของคลื่นแปรตรงกับกำลังสองของแอมพลิจูดของคลื่น การวิเคราะห์ฟูเรียร์ไม่จำเป็นต้องรู้ แต่ผู้แข่งควรมีความเข้าใจบ้างว่าคลื่นซับซ้อนสามารถสร้างมาจากการบวกคลื่นแบบไซน์ง่าย ๆ หลายความถี่ การแทรกสอดเนื่องจากฟิล์มบาง และระบบง่าย ๆ แบบอื่น (สูตรสุดท้ายไม่จำเป็นต้องรู้) การรวมกันของคลื่นจากแหล่งทุติยภูมิ (การเลี้ยวเบน)
|
6)
ประจุและสนามไฟฟ้า
|
การอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า กฎของคูลอมบ์ |
|
| สนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า กฎของเกาส์ |
กฎของเกาส์สำหรับระบบที่มีความสมมาตรอย่างง่าย เช่น ทรงกลม ทรงกระบอก แผ่น และอื่น ๆ โมเมนต์ขั้วคู่ไฟฟ้า |
| ตัวเก็บประจุ ความจุไฟฟ้า ค่าคงตัวไดอิเล็กตริก ความหนาแน่นพลังงานของสนามไฟฟ้า |
|
7)
กระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก
|
กระแสไฟฟ้า ความต้านทาน ความต้านทานภายในของแหล่ง กฎของโอห์ม กฎของเคอร์ชอฟฟ์ งานและกำลังของไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ กฎของจูล |
กรณีง่าย ๆ ของวงจรที่มีชิ้นอุปกรณ์ที่ไม่ได้ทำตัวตามกฎของโอห์มแต่รู้ค่าความสัมพันธ์ V - I |
| สนามแม่เหล็กเนื่องจากกระแส กระแสในสนามแม่เหล็ก แรงลอเรนตซ์ |
อนุภาคในสนามแม่เหล็ก การประยุกต์ง่าย ๆ เช่น ไซโคลตรอน โมเมนต์ขั้วคู่แม่เหล็ก |
| กฎของแอมแปร์ |
สนามแม่เหล็กของระบบสมมาตรง่าย ๆ เช่น
เส้นลวดตรง วงกระแสกลม และ โซลินอยด์ยาว
|
| กฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ฟลักซ์แม่เหล็ก กฎของเลนซ์ การเหนี่ยวนำตัวเอง ความเหนี่ยวนำ ความซาบซึมได้ ความหนาแน่นของพลังงานของสนามแม่เหล็ก |
|
| ไฟฟ้ากระแสสลับ ตัวต้านทาน ขดลวดเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุในวงจรกระแสสลับ การพ้องกันของโวลเต็จและกระแส (วงจรแบบขนานและอนุกรม) |
วงจรกระแสสลับอย่างง่าย ค่าคงตัวเวลา สูตรสุดท้ายสำหรับพารามิเตอร์ของวงจรสั่นพ้องไม่จำเป็นต้องรู้ |
8)
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
| วงจรการสั่นพ้อง ความถี่การสั่น การผลิตโดยการป้อนกลับและการสั่นพ้อง |
|
| ทัศนศาสตร์เชิงคลื่น การเลี้ยวเบนจากสลิตเดี่ยวและสลิตคู่ เกรตติงเลี้ยวเบน กำลังการจำแนกของเกรตติง การสะท้อนแบบแบรกก์ |
|
| สเปกตรัมจากการกระเจิงและจากการเลี้ยวเบน สเปกตรัมแบบเส้นของก๊าซ |
การรวมกันของคลื่นที่ถูกโพลาไรซ์ |
| สมบัติความเป็นคลื่นตามขวางของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โพลาไรเซชันโดยการสะท้อน โพลาไรเซอร์ |
|
| กำลังการจำแนกของระบบที่ทำให้เกิดภาพ |
|
| วัตถุดำ กฎของสเตฟาน-โบลตซ์มันน์ |
ไม่จำเป็นต้องรู้สูตรของพลังค์ |
9)
ฟิสิกส์ควอนตัม
| ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กตริก พลังงานและการดลของโฟตอน |
ต้องรู้สูตรของไอน์สไตน์ |
| ความยาวคลื่นเดอบรอยล์ หลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบอร์ก |
|
10)
ทฤษฎีสัมพัทธภาพ
| หลักความสัมพัทธ์ การรวมความเร็ว ( การแปลงความเร็วของวัตถุระหว่างกรอบเฉื่อยสองกรอบ ) ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์เชิงสัมพัทธภาพ |
| สมการเคลื่อนที่เชิงสัมพัทธภาพ โมเมนตัม พลังงาน ความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานและมวล การอนุรักษ์พลังงานและโมเมนตัม |
11)
สสาร
| การประยุกต์สมการของแบรกก์อย่างง่าย |
| ระดับพลังงานของอะตอมและโมเลกุล( เชิงบรรยาย) การเปล่งและการดูดกลืนโฟตอน สเปกตรัมของอะตอมที่คล้ายไฮโดรเจน |
| ระดับพลังงานของนิวเคลียส (เชิงบรรยาย) การสลายตัวแบบแอลฟา บีตา แกมมา การดูดกลืนรังสี ค่าครึ่งชีวิตและการสลายตัวแบบเอกซ์โพเนนเชียล องค์ประกอบของนิวเคลียส มวลพร่อง ปฏิกิริยานิวเคลียร์ |
กลับขึ้นไป
B.
ภาคปฎิบัติ
หลักสูตรภาคทฤษฎีเป็นพื้นฐานของข้อสอบภาคปฏิบัติทั้งหมด ข้อสอบภาคปฏิบัติควรให้มีการวัดด้วย
สิ่งที่ต้องรู้เพิ่มเติม :
- ผู้เข้าแข่งขันต้องรู้ว่าเครื่องมือมีผลต่อการวัด
- ความรู้เกี่ยวกับเทคนิคการวัดทั่วไปที่ใช้วัดปริมาณทางฟิสิกส์ในภาค A
- ความรู้เกี่ยวกับเครื่องมือแบบง่ายที่ใช้กันทั่วไปในห้องปฏิบัติการ และอุปกรณ์ เช่น คาลิเปอร์ เทอร์โมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ โอห์มมิเตอร์ และแอมมิเตอร์แบบง่าย โพเทนชิโอมิเตอร์ ไดโอด ทรานซิสเตอร์ อุปกรณ์แสงแบบง่าย และอื่น ๆ
- ความสามารถที่จะใช้เครื่องมือที่ซับซ้อนขึ้นหน่อยเมื่อได้รับคำแนะนำที่เหมาะสม รวมทั้งความสามารถในการใช้อุปกรณ์เช่น ออสซิลโลสโคปแบบสองลำ เครื่องนับ เครื่องวัดอัตรา เครื่องกำเนิดสัญญาณและฟังก์ชัน เครื่องแปลงสัญญาณอนาลอก-ดิจิตอลที่ต่อกับคอมพิวเตอร์ เครื่องขยายสัญญาณ อินทิเกรเตอร์ ดิฟเฟอเรนชิเอเตอร์ แหล่งจ่ายกำลัง ยูนิเวอร์แซล (อนาลอกและดิจิตอล) โวลต์- โอห์ม- และแอมมิเตอร์
- สามารถหาต้อนกำเนิดของความคลาดเคลื่อนได้ และสามารถประมาณผลกระทบที่มีต่อคำตอบสุดท้ายได้
- ความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ และความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ ความเที่ยงตรงของเครื่องมือวัด ความคลาดเคลื่อนในการวัดหนึ่งครั้ง ความคลาดเคลื่อนของการวัดหลายครั้ง ความคลาดเคลื่อนของปริมาณหนึ่งในรูปฟังก์ชันของปริมาณที่วัดได้
- การแปลงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณหนึ่งกับอีกปริมาณหนึ่งให้ไปอยู่ในรูปความสัมพันธ์เชิงเส้นโดยการเลือกตัวแปรที่เหมาะสม และการหาสมการเส้นตรงที่เหมาะสมกับจุดที่ได้จากการทดลอง
- การใช้กระดาษกราฟสเกลต่าง ๆ อย่างถูกต้อง (ตัวอย่างเช่น กระดาษกราฟแบบขั้ว และกระดาษกราฟแบบลอการิทึม)
- การปัดค่าอย่างถูกต้อง และการเขียนคำตอบสุดท้ายและความคลาดเคลื่อนด้วยจำนวนตัวเลขนัยสำคัญที่ถูกต้อง
- ความรู้มาตรฐานเกี่ยวกับความปลอดภัยในห้องปฏิบัติการ (อย่างไรก็ตาม ถ้าการทดลองมีส่วนใดที่อาจเป็นอันตราย จะต้องมีคำเตือนที่เหมาะสมในตัวเนื้อข้อสอบด้วย)
กลับขึ้นไป
|