Concursul de creativitate in fizica si tehnologii "Stefan Procopiu"



Cautare pe www.concursul-procopiu.ro






Bazele pedagogice
Monografia concursului - Etapa judeteana Iasi 2013
Caiete didactice. Invatarea creativa
Formare profesionala
Despre noi
Link
Contact
Accesari : 315653
Vineri, 31 Octombrie, 2014
Actualizare: 6 februarie 2014

 


REGULAMENTUL CONCURSULUI DE CREATIVITATE „ŞTEFAN PROCOPIU” ( FIZICĂ ŞI TEHNOLOGII)

Anexa 3. REPARTIZAREA CONŢINUTURILOR
PROGRAMELOR ŞCOLARE

 

Selecţiile conţinuturilor programelor pentru concurs au fost realizate de:
Prof. Iulian Leahu, Şc. „Al. cel Bun” Iaşi - Fizică
Prof. Marius Smirnov, Lic. de Informatică „Gr. Moisil” Iaşi - Fizică
Prof. Ion Cazacu-Davidescu, Lic. „M. Costin” Paşcani - Fizică
Prof. Gheorghe Balan, Gr. Şc. Ind. de Transp. C.F. Iaşi - Mecatronică
Prof. dr. ing. Dorel Şulea, Gr. Şc. Ind. de Transp. C.F. Iaşi - Mecatronică
Prof. dr. ing. Mitică Manea, Col. Th. „D. Mangeron” Bacău- Mecatronică
Prof. Dorina Moroşan, Col. Tehnic de Electronică şi Telecomunicaţii Iaşi - Electronică
Prof. ing. Ghiţă Trandafir, Col. Tehnic de Electronică şi Telecomunicaţii Iaşi – Electronică

    Probele secţiunilor:
  1. Lucrări scrise,
  2. Tehnici de laborator:
    (a). Fizică
    (b). Mecatronică
    (c). Electronică
    (d). Electrotehnică
  3. Grupuri de cooperare
    sunt formulate pe baza conţinuturilor programelor şcolare pentru fizică, respectiv, tehnologii (Curriculum pentru clasa a XI-a şi a XII-a. Liceu tehnologic. Filiera tehnologică. Profil tehnic. Calificarea Mecatronist, OMedCI nr. 3172/ 30.01.2006).

 

FIZICĂ

Notă: Referatele lucrărilor de laborator indicate prin FETTI (Facultatea de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei) pot fi consultate pe pagina web: http://ep.etc.tuiasi.ro/concurs/etti.htm

 

Clasa a VI-a

Etapa judeţeană

Etapa naţională
(Inclusiv temele etapei judeţene)

  1. Mărimi fizice: Determinarea valorii unei mărimi fizice (lungime, arie, volum, timp, masă, densitate, viteză, forţă, greutate, constantă/ acceleraţie gravitaţională, constantă de elasticitate, densitatea unui amestec, concentraţii). Prezentarea rezultatului unei determinări (valoare medie, eroare absolută medie).
  2. Mişcare: Mobil, sistem de referinţă, traiectorie, viteza medie. Mişcare rectilinie uniformă, mişcare rectilinie variată (calitativ); legea de mişcare, reprezentarea grafică a legii de mişcare. Referiri la practică: exemple valorice pentru viteze (transport, limite de viteze, sport).
  3. Inerţia: Manifestări ale inerţiei; masa unui corp, măsură a inerţiei corpului.
  4. Interacţiunea: Efectele interacţiunii mecanice; forţa, măsură a interacţiunii; exemple de forţe. Măsurarea forţei, dinamometrul. Forţa deformatoare; deformarea, efect static al unei forţe; dependenţa dintre deformare şi forţă, legea deformărilor elastice, reprezentare grafică. Greutatea corpurilor, diferenţa dintre masă şi greutate. Referire la practică (forţa de tracţiune, forţa de frecare).

Lucrări de laborator:

  1. Măsurarea lungimilor
  2. Determinarea ariei unei suprafeţe plane
  3. Determinarea volumului corpurilor solide
  4. Determinarea volumului ocupat de lichide
  5. Măsurarea masei corpurilor
  6. Determinarea densităţii
  7. Determinarea duratei
  8. Studiul mişcării mecanice a corpurilor
  9. Observarea deformării corpurilor
  10. Determinarea greutăţii unui corp
  1. Fenomene termice: Încălzire-răcire, stare de încălzire; contact termic, echilibru termic; temperatura, termometre. Dilatarea (gazelor, solidelor, lichidelor); consecinţe şi aplicaţii practice.
  2. Fenomene electrice şi magnetice: Electrizarea corpurilor, procedee de electrizare, interacţiunea electrostatică, sarcina electrică; exemple de electrizare în natură. Magneţi, interacţiuni magnetice.
  3. Circuitul electric: Circuitul electric simplu, elemente de circuit. Curentul electric, conductori şi izolatori. Gruparea becurilor în serie şi în paralel. Utilizarea instrumentelor de măsură în circuitele electrice, măsurarea intensităţii curentului electric, exemple valorice pentru intensitate. Tensiunea electrică, măsurarea tensiunii electrice. Norme simple de protecţie la utilizarea curentului. Efectele curentului electric (magnetic. Efectul termic. Intensitatea curentului electric. Unitate de măsură.

Lucrări de laborator:

  1. Determinarea stării de încălzire a unui corp. Termometrul
  2. Dilatarea gazelor şi a lichidelor
  3. Dilatarea corpurilor solide
  4. Magneţi. Interacţiuni magnetice
  5. Electrizarea corpurilor prin frecare şi prin contact
  6. Electrizarea corpurilor prin influenţă
  7. Realizarea
  8. unui circuit electric
  9. Gruparea becurilor în serie şi în paralel
  10. Efectul termic al curentului electric. Siguranţa fuzibilă.
  11. Efectul magnetic al curentului electric.

Clasa a VII-a

Etapa judeţeană

Etapa naţională
(Inclusiv temele etapei judeţene)

  1. Forţa: Interacţiunea, forţa. Efectele interacţiunii mecanice (static, dinamic; măsurarea forţei. Forţa, mărime vectorială; mărimi scalare, mărimi vectoriale. Acţiuni la distanţă; forţa gravitaţională; deosebirea dintre masă şi greutate. Interacţiuni de contact: forţă de apăsare normală, de frecare, de tracţiune, tensiunea în fir, presiunea; dependenţa dintre deformare şi forţă, legea deformării elastice, reprezentare grafică; principiul acţiunii şi reacţiunii, forţa elastică. Compunerea şi descompunerea forţelor. Aplicaţii.
  2. Echilibrul mecanic al corpurilor: Echilibrul de translaţie. Echilibrul de rotaţie (momentul forţei, centrul de greutate).
  3. Mecanisme simple: planul înclinat, pârghia, scripetele.

Lucrări de laborator:

  1. Observarea efectelor interacţiunii;
  2. Măsurarea forţelor cu ajutorul dinamometrului;
  3. Dependenţa dintre deformare şi forţa deformatoare;
  4. Compunerea forţelor;
  5. Forţa de frecare;
  6. Echilibrul mecanic al corpurilor;
  7. Studiul pârghiilor;
  8. Studiul scripeţilor;
  9. Studiul planului înclinat;
  10. Determinarea centrului de greutate al unor corpuri.
  1. Lucrul mecanic şi energia mecanică: conservarea şi variaţia energiei mecanice, lucrule mecanic, puterea mecanică; randamentul mecanic al mecanismelor simple; expresiile energiei cinetice, energiei potenţiale gravitaţionale, energiei potenţiale elastice; echilibrul mecanic şi energia potenţială.
  2. Fenomene optice: Umbră, penumbră; eclipse. Reflexia luminii (speculară, difuză), legile reflexiei; oglinzi plane, sferice, construirea imaginii. Refracţia luminii, legile refracţiei; lentile, legea lentilelor subţiri; instrumente optice: ochiul, ochelarii, lupa construcţii grafice de imagini în lentile. Reflexia totală. Dispersia luminii, curcubeul.

Lucrări de laborator:

  1. Reflexia luminii. Legile reflexiei;
  2. Formarea imaginilor în oglinda plană;
  3. Refracţia luminii. Legile refracţiei;
  4. Lentile. Formarea imaginilor;
  5. Dispersia luminii.

Clasa a VIII-a

Etapa judeţeană

Etapa naţională
(Inclusiv temele etapei judeţene)

  1. Fenomene termice: Agitaţia termică. Căldura: contact termic, echilibru termic. Fenomene termice care au loc cu variaţia temperaturii, călduri specifice, capacitatea calorică, exemple valorice. Fenomene termice care au loc fără variaţia temperaturii: schimbarea stării de agregare; topire, solidificare; vaporizare, condensare – factori, călduri latente, grafice. Fenomene de transfer a căldurii (conducţia, convecţia, radiaţia).
  2. Mecanica fluidelor: Presiunea, presiunea în fluide, principiul fundamental al hidrostaticii, barometre. Legea lui Pascal, aplicaţii. Legea lui Arhimede, aplicaţii.

 Lucrări de laborator:

  1. Observarea propagării căldurii;
  2. Topirea şi solidificarea;
  3. Vaporizarea şi condensarea;
  4. Studiul echilibrului mecanic al lichidelor. Presiunea hidrostatică;
  5. Studiul legii lui Pascal;
  6. Studiul legii lui Arhimede.
  1. Sarcina electrică. Atomul (calitativ). Explicarea electrizării corpurilor; legea lui Coulomb.
  2. Circuite electric: Tensiunea electrica, intensitatea curentului electric; legea lui Ohm pentru o porţiune de circuit, rezistenţa electrică. Tensiunea electromotoare, legea lui Ohm extinsă la întregul circuit.. Legile lui Kirchhoff; gruparea rezistoarelor. Energia şi puterea electrică. Efectele curentului electric: efectul termic, legea lui Joule; efectul chimic, electroliza; efectul magnetic, aplicaţii.

 Lucrări de laborator:

  1. Studiul circuitului electric;
  2. Intensitatea curentului electric;
  3. Tensiunea electromotoare;
  4. Studiul rezistenţei electrice;
  5. Verificarea legii lui Ohm;
  6. Determinarea puterii unui bec electric;
  7. Dependenţa căldurii degajate de intensitatea curentului electric şi de rezistenţa electrică;
  8. Electroliza;
  9. Spectrul câmpului magnetic al unui magnet permanent şi al unei bobine;
  10. Interacţiunea dintre câmpul magnetic şi curentul electric. Motorul electric.

Clasa a IX-a

Etapa judeţeană

Etapa naţională
(Inclusiv temele etapei judeţene)

  1. Optică geometrică: Reflexia şi refracţia. Lentile subţiri, sisteme de lentile. Ochiul, instrumente optice.
  2. Principii şi legi în mecanica clasică: Mişcare şi repaus. Cinematica punctului material (mişcare rectilinie uniformă, rectilinie uniform variată, circulară uniformă).

 Lucrări de laborator:

  1. Observarea reflexiei si refracţiei luminii;
  2. Determinarea indicelui de refracţie al unui material transparent;
  3. Studiul propagării luminii prin prisma optica;
  4. Determinarea distantei focale a unei lentile subţiri;
  5. Studiul unui instrument optic;
  1. Principii şi legi în mecanica clasică: Principiile dinamicii newtoniene. Legea lui Hooke. Tensiunea în fir. Legile frecării la alunecare. Legea atracţiei universale.
  2. Teoreme de variaţie şi legi de conservare în mecanic: Lucrul mecanic. Puterea. Teorema variaţiei energiei cinetice a punctului material. Energia potenţială gravitaţională şi elastică. Legea conservării energiei mecanice. Teorema variaţiei impulsului. Legea conservării impulsului. Ciocniri (perfect elastică, plastică).
  3. Elemente de statică: Echilibrul de translaţie. Echilibrul de rotaţie.

Lucrări de laborator:

  1. Evidenţierea inerţiei corpurilor;
  2. Evidenţierea efectului diferitelor interacţiuni (forţe de contact, forţa magnetica, forţa elastică) asupra stării mecanice a corpurilor;
  3. Evidenţierea caracteristicilor perechilor de forţe care există într-o interacţiune;
  4. Determinarea constantei de elasticitate;
  5. Determinarea coeficientului de frecare la alunecare.
  6. Determinarea randamentului unui sistem mecanic;
  7. Studiul echilibrului de translaţie;
  8. Studiul echilibrului de rotaţie.

Clasa a X-a

Etapa judeţeană

Etapa naţională
(Inclusiv temele etapei judeţene)

  1. Elemente de termodinamică: Noţiuni termodinamice de bază. Calorimetrie. Principiul I al termodinamicii, aplicarea principiului I al termodinamicii la transformările gazului ideal. Transformări de stare de agregare. Motoare termice. Principiul al II-lea al termodinamicii.

 Lucrări de laborator:

  1. Studiul amestecului a două lichide cu temperaturi diferite;
  2. Studiul fierberii apei;
  3. Determinarea căldurii specifice a unui corp.
  1. Producerea şi utilizarea curentului continuu: Curentul electric. Legea lui Ohm. Legile lui Kirchhoff. Gruparea rezistoarelor şi generatoarelor electrice. Energia şi puterea electric. Efectele curentului electric, aplicaţii.

Lucrări de laborator:

  1. Determinarea rezistenţei electrice a unei porţiuni de circuit utilizând voltmetrul şi ampermetrul în circuite de curent continuu;
  2. Determinarea puterii unui bec electric;
  3. Trasarea caracteristicii voltamperice a unui element de circuit în curent alternativ;
  4. Studiul transformatorului.

Clasa a XI-a

Etapa judeţeană

Etapa naţională
(Inclusiv temele etapei judeţene)

  1. Oscilaţii şi unde mecanice: Oscilatorul mecanic. Fenomene periodice, procese oscilatorii în natură şi în tehnică. Mărimi caracteristice mişcării oscilatorii. Oscilaţii mecanice amortizate. Modelul „oscilator armonic”. Compunerea oscilaţiilor paralele.  Compunerea oscilaţiilor perpendiculare;
  2. Oscilatori mecanici cuplaţi: Oscilaţii mecanice întreţinute, oscilaţii mecanice forţate. Rezonanţa; consecinţe şi aplicaţii;
  3. Unde mecanice: Propagarea unei perturbaţii într-un mediu elastic, transferul de energie. Modelul „undă plană”, periodicitatea spaţială şi temporală. Reflexia şi refracţia undelor mecanice. Unde seismice. Interferenţa undelor mecanice. Unde staţionare. Acustica. Difracţia undelor mecanice. Ultrasunete şi infrasunete. Aplicaţii în medicină, industrie, tehnică militară.

 Lucrări de laborator:

  1. Studiul unor oscilatori mecanici simpli (pendulul gravitaţional, pendulul elastic);
  2. Studiul amortizării oscilaţiilor mecanice;
  3. Studiul a doi oscilatori mecanici cuplaţi;
  4. Studiul corzii vibrante (FETTI);
  5. Studiul interferenţei undelor mecanice în corzi elastice;
  6. Studiul funcţionării unor instrumente muzicale cu corzi şi de suflat;
  7. Studiul compunerii oscilaţiilor armonice perpendiculare de aceeaşi frecvenţă. Determinarea vitezei sunetului (FETTI). 
  1. Producerea şi utilizarea curentului alternativ (cl. a X-a): Curentul alternativ. Elemente de circuit. Energia şi puterea în curent alternativ. Transformatorul. Motoare electrice. Aparate electrocasnice;
  2. Oscilaţii şi unde electromagnetice: Circuitul RLC în curent alternativ. Oscilaţii electromagnetice libere. Circuitul oscilant. Câmpul electromagnetic. Unda electromagnetică. Clasificarea undelor  electromagnetice. Aplicaţii.
  3. Optica ondulatorie: Dispersia luminii, Interpretare electromagnetică. Interferenţa, dispozitivul Young. Interferenţa localizată, aplicaţii. Difracţia luminii, aplicaţii. Polarizarea luminii, aplicaţii.

Lucrări de laborator:

  1. Studiul comportamentului rezistorului, bobinei şi condensatorului în curent continuu şi în curent alternativ;
  2. Studiul circuitului RLC în curent alternativ;
  3. Studiul circuitului oscilant;
  4. Evidenţierea dispersiei luminii;
  5. Studiul interferenţei luminii (nelocalizată şi localizată);
  6. Interferenţa în lame subţiri. Inelele lui Newton (FETTI);
  7. Evidenţierea difracţiei luminii (reţeaua de difracţie);
  8. Evidenţierea polarizării luminii prin reflexie;
  9. Determinarea concentraţiei unei soluţii optic active cu ajutorul polarimetrului (FETTI).

 Clasa a XII-a

Etapa judeţeană

Etapa naţională
(Inclusiv temele etapei judeţene)

  1. Teoria relativităţii restrânse: Bazele teoriei relativităţii restrânse. Postulatele teoriei relativităţii restrânse. Relativitatea clasică. Experimentul Michelson. Transformările Lorentz, consecinţe. Elemente de cinematică şi dinamică relativistă: compunerea vitezelor, principiul fundamental al dinamicii, relaţia masă-energie.
  2. Elemente de fizică cuantică: Efectul fotoelectric extern, legile efectului. Ipoteza lui Planck. Ipoteza lui Einstein, ecuaţia lui Einstein. Interpretarea legilor efectului fotoelectric extern. Efectul Compton. Ipoteza de Broglie. Difracţia electronilor, aplicaţii. Dualismul undă-corpuscul.
  3. Fizică atomică: Spectre. Experimentul lui Rutherford, modelul planetar al atomului. Experimentul Franck-Hertz. Modelul Bohr. Atomul cu mai mulţi electroni. Radiaţiile X. Efectul LASER.

Lucrări de laborator:

  1. Verificarea experimentală a legilor efectului fotoelectric extern în laborator/ laborator virtual;
  2. Studiul calitativ al spectrelor – spectrul continuu, spectre de bandă, spectre discrete;
  3. Verificarea relaţiei lui Einstein pentru efectul fotoelectric extern. Determinarea constantei lui Planck (FETTI);
  4. Studiul celulei fotovoltaice (FETTI).
  1. Semiconductoare. Aplicaţii în electronică: Conducţia electrică în metale şi semiconductori; semiconductori intrinseci şi extrinseci. Dioda semiconductoare. Redresarea curentului alternativ. Tranzistorul cu efect de câmp. Aplicaţii. Circuite integrate.

 Lucrări de laborator:

  1. Studiul calitativ al spectrelor – spectrul continuu, spectre de bandă, spectre discrete;
  2. Evidenţierea experimentală a unor proprietăţi ale radiaţiei amplificate prin emisie stimulată;
  3. Studiul calitativ al redresării curentului alternativ cu diode semiconductoare.

 

ELECTRONICĂ - Etapa judeţeană

Notă: Referatele lucrărilor de laborator indicate prin FETTI (Facultatea de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei) pot fi consultate pe pagina web: http://ep.etc.tuiasi.ro/concurs/etti.htm

 Clasa a XI-a

Fizică

Tehnologie

  1. Producerea şi utilizarea curentului continuu (cl. a X-a): Curentul electric. Legea lui Ohm. Legile lui Kirchhoff. Gruparea rezistoarelor şi generatoarelor electrice. Energia şi puterea electric. Efectele curentului electric, aplicaţii.
  2. Producerea şi utilizarea curentului alternativ (cl. a X-a): Curentul alternativ. Elemente de circuit. Energia şi puterea în curent alternativ. Transformatorul. Motoare electrice. Aparate electrocasnice.

Lucrări de laborator:

  1. Studiul comportamentului rezistorului, bobinei şi condensatorului în curent continuu şi în curent alternativ;
  2. Circuite RC şi RL (FETTI);
  3. Transformatorul de joasă frecvenţă (FETTI);
  4. Transformatorul de putere mică, conductoare de bobinaj, tole (FETTI);
  5. Studiul circuitului RLC în curent alternativ;
  6. Circuite RLC serie (FETTI);
  7. Studiul circuitului oscilant.
  1. Tehnici de măsurare în domeniu: procesul de măsurare şi componentele sale (mărimi fizice utilizate, mijloace şi metode de măsurare, erori de măsurare, caracteristici metrologice); mijloace pentru măsurarea mărimilor electrice (ampermetre, voltmetre - extinderea domeniului de măsurare, ohmmetre, wattmetre);
  2. Circuite electronice digitale: bazele algebrei logice (legi, forme de exprimare a funcţiilor logice, minimizarea funcţiilor logice); porţi logice: tipuri: ŞI, SAU, NU, ŞI-NU, SAU-NU, SAU EXCLUSIV (simbol, funcţia logică îndeplinită, tabela de adevăr), sinteza funcţiilor logice cu porţi logice, familii de circuite logice (TTL, CMOS) – parametri limită, date de catalog;
  3. Senzori şi traductoare în domeniu;
  4. Utilizarea aplicaţiilor de tip cad.

Lucrări de laborator:

  1. Verificarea metodelor de analiză a circuitelor în c.c.: teoremele lui Kirchhoff, teorema tensiunilor nodale, teorema curenţilor de bucle, teorema lui Thevenin (FETTI);
  2. Determinarea parametrilor circuitelor de c.a. Trasarea  diagramelor fazoriale (FETTI);
  3. Studiul fenomenului de rezonanţă în circuitul RLC serie (FETTI);
  4. Utilizarea aparatelor de laborator: mavo 35 etc. (FETTI);
  5. Simularea funcţionării sistemelor specifice şi interpretarea rezultatelor obţinute utilizând softuri didactice specializate.

Clasa a XII-a

Fizică

Tehnologie

  1. Producerea şi utilizarea curentului alternativ (cl. a X-a): curentul alternativ; elemente de circuit; energia şi puterea în curent alternativ; transformatorul;
  2. Elemente de fizică cuantică: Efectul fotoelectric extern, legile efectului, ipoteza lui Planck; ipoteza lui Einstein, ecuaţia lui Einstein. Efectul Compton. Ipoteza de Broglie, difracţia electronilor, aplicaţii. Dualismul undă-corpuscul.

Lucrări de laborator:

  1. Verificarea experimentală a legilor efectului fotoelectric extern în laborator/ laborator virtual;
  2. Verificarea relaţiei lui Einstein pentru efectul fotoelectric extern. Determinarea constantei lui Planck (FETTI);
  3. Studiul celulei fotovoltaice (FETTI).
  1. Tehnici de măsurare în domeniu: procesul de măsurare, mijloace pentru măsurarea mărimilor electrice (cl. a XI-a); osciloscopul catodic (schema bloc, măsurarea frecvenţei, perioadei, amplitudinii); punţi de măsurare (Wheatstone, Sauty, Maxwell);
  2. Circuite electronice digitale (cl. a XI-a): bazele algebrei logice; porţi logice; circuite logice combinaţionale (comparatoare, sumatoare, codificatoare/ decodificatoare, multiplexoare/ demultiplexoare - simboluri, tabele de adevăr, tipuri reprezentative de CI);
  3. Senzori şi traductoare în domeniu;
  4. Utilizarea aplicaţiilor de tip cad.

Lucrări de laborator:

  1. Identificarea tipurilor de porţi logice prin măsurători;
  2. Identificarea circuitelor integrate digitale după aspect fizic şi simbol;
  3. Utilizarea cataloagelor pentru identificarea terminalelor intrare/ ieşire la circuitele integrate;
  4. Porţi logice TTL şi CMOS (FETTI);
  5. Implementarea funcţiilor logice (FETTI);
  6. Multiplexoare (FETTI);
  7. Decodificatoare (FETTI);
  8. Simularea funcţionării circuitelor electronice şi interpretarea rezultatelor obţinute utilizând softuri specializate.

 

ELECTRONICĂ - Etapa naţională

Clasa a XI-a

Fizică
(Inclusiv temele etapei judeţene)

Tehnologie
(Inclusiv temele etapei judeţene)

  1. Producerea şi utilizarea curentului alternativ (cl. a X-a): curentul alternativ; elemente de circuit; energia şi puterea în curent alternativ; transformatorul;
  2. Oscilaţii şi unde electromagnetice: Curentul alternativ; elemente de circuit. Circuitul RLC în curent alternativ. Oscilaţii electromagnetice libere. Circuitul oscilant. Câmpul electromagnetic. Unda electromagnetic. Clasificarea undelor  electromagnetice. Aplicaţii (aparate de măsură şi control - multimetru, frecvenţmetru, osciloscop etc.).

Lucrări de laborator:

  1. Studiul comportamentului rezistorului, bobinei şi condensatorului în curent continuu şi în curent alternativ;
  2. Studiul circuitului RLC în curent alternativ;
  3. Studiul circuitului oscilant;
  4. Studiul undelor electromagnetice (FETTI).
  1. Tehnici de măsurare în domeniu: osciloscopul catodic (schema bloc, măsurarea frecvenţei, perioadei, amplitudinii); punţi de măsurare (Wheatstone, Sauty, Maxwell);
  2. Circuite electronice analogice: circuite electronice cu componente discrete: redresoare, stabilizatoare, amplificatoare, oscilatoare, circuite de impulsuri (simbolizare, scheme bloc, scheme electronice, principii de funcţionare, parametri, aplicaţii); circuite integrate analogice: surse de tensiune stabilizată, amplificatoare operaţionale (scheme bloc, parametri, aplicaţii);
  3. Circuite electronice digitale;
  4. Senzori şi traductoare în domeniu;
  5. Utilizarea aplicaţiilor de tip cad.

 Lucrări de laborator:

  1. Osciloscopul si generatorul de semnal (FETTI);
  2. Vizualizarea tensiunilor de la intrarea şi ieşirea unei surse de tensiune stabilizată, determinarea mărimilor electrice specifice;
  3. Vizualizarea semnalelor de la intrarea şi ieşirea unui amplificator; determinarea mărimilor electrice specifice;
  4. Vizualizarea semnalelor la ieşirea unui oscilator RC, LC, determinarea mărimilor electrice specifice;
  5. Simularea funcţionării circuitelor electronice şi interpretarea rezultatelor obţinute utilizând softuri didactice specializate.

Clasa a XII-a

Fizică
(Inclusiv temele etapei judeţene)

Tehnologie
(Inclusiv temele etapei judeţene)

  1. Semiconductoare. Aplicaţii în electronică: Conducţia electrică în metale şi semiconductori; semiconductori intrinseci şi extrinseci. Dioda semiconductoare; redresarea curentului alternative. Tranzistorul cu efect de câmp (TEC). Aplicaţii (surse stabilizate de tensiune, amplificatoare de tensiune, curent şi de putere etc.).

 Lucrări de laborator:

  1. Studiul calitativ al redresării curentului alternativ cu diode semiconductoare;
  2. Studiul celulei fotovoltaice (FETTI);
  3. Determinarea sarcinii specifice a electronului prin metoda magnetronului (FETTI);
  4. Determinarea sarcinii specifice a electronului din legea 3/2 a diodei (FETTI);
  5. Efectul Hall. Determinarea concentraţiei purtătorilor de sarcină în semiconductori (FETTI);
  6. Determinarea energiei de activare a unui semiconductor intrinsec (FETTI).
  1. Tehnici de măsurare în domeniu: procesul de măsurare mijloace pentru măsurarea mărimilor electrice (cl. a XI-a); osciloscopul catodic (schema bloc, măsurarea frecvenţei, perioadei, amplitudinii); punţi de măsurare (Wheatstone, Sauty, Maxwell);
  2. Circuite electronice analogice: componente electronice active discrete (cl. a XI-a): diode semiconductoare, tranzistoare bipolare, dispozitive optoelectronice, identificare (după aspect, simboluri şi marcaj), caracteristici (structură, parametri, principii de funcţionare); circuite electronice cu componente discrete: redresoare, stabilizatoare, amplificatoare, oscilatoare, circuite de impulsuri (simbolizare, scheme bloc, scheme electronice, principii de funcţionare, parametri, aplicaţii); circuite integrate analogice: surse de tensiune stabilizată, amplificatoare operaţionale (scheme bloc, parametri, aplicaţii).
  3. Circuite electronice digitale (cl. a XI-a): circuite logice combinaţionale, secvenţiale (circuite basculante bistabile, numărătoare, registre - simboluri, tabele de adevăr, aplicaţii);
  4. Senzori şi traductoare în domeniu;
  5. Utilizarea aplicaţiilor de tip cad.

Lucrări de laborator:

  1. Osciloscopul şi generatorul de semnal (FETTI);
  2. Identificarea tipurilor de porţi logice prin măsurători;
  3. Identificarea circuitelor integrate digitale după aspect fizic şi simbol;
  4. Utilizarea cataloagelor pentru identificarea terminalelor intrare/ ieşire la circuitele integrate;
  5. Utilizarea dispozitivelor de afişaj electronic în aparatele electronice, lucrări practice;
  6. Caracteristicile diodei (FETTI); Caracteristica statică a diodei,  iD=f(vD) (FETTI);
  7. Circuite simple cu diode – aplicaţii (FETTI);
  8. Dioda în regim de redresare (FETTI);
  9. Dioda polarizată invers - dioda Zenner (FETTI); Dioda stabilizatoare cu străpungere (FETTI); Stabilizatoare de tensiune (FETTI);
  10. Surse de alimentare şi filtre (FETTI);
  11. Tranzistorul bipolar. Caracteristici generale (FETTI); Tranzistorul bipolar – caracteristici statice, polarizare în RAN (FETTI);
  12. Etaje elementare de amplificare cu tranzistorul bipolar  (FETTI); Amplificatoare cu mai multe etaje (FETTI);
  13. Comportarea în joasă frecvenţă a etajului EC (FETTI);
  14. Etaj SC cu TEC (FETTI);
  15. Numărătoare (FETTI);
  16. Simularea funcţionării circuitelor electronice şi interpretarea rezultatelor obţinute utilizând softuri didactice specializate.

 

MECATRONICĂ - Etapa judeţeană

Notă: Referatele lucrărilor de laborator indicate prin FM (Facultatea de Mecanică, Universitatea tehnică „Gh. Asachi” Iaşi) pot fi consultate, opţional, pe pagina web: http://www.mec.tuiasi.ro/

Clasa a XI-a

Fizică

Tehnologie

  1. Elemente de statică (cl. a IX-a): Momentul forţei; echilibrul corpului rigid;
  2. Producerea şi utilizarea curentului continuu şi alternativ (cl. a X-a - a XI-a): Curentul electric. Legea lui Ohm. Legile lui Kirchhoff. Gruparea rezistorilor şi a surselor de c.c. Energia şi puterea electrică. Efectele curentului electric. Aplicaţii; Inducţie electromagnetică. Curentul alternativ; elemente de circuit. Energia şi puterea în curent alternativ; transformatorul;
  3. Oscilaţii şi unde electromagnetice: Curentul alternativ; elemente de circuit. Circuitul RLC în curent alternativ. Oscilaţii electromagnetice libere. Circuitul oscilant. Câmpul electromagnetic. Unda electromagnetică. Clasificarea undelor  electromagnetice. Aplicaţii.

Lucrări de laborator:

  1. Studiul amestecului a două lichide cu temperaturi diferite;
  2. Studiul fierberii apei;
  3. Determinarea căldurii specifice a unui corp.
  4. Studiul comportamentului rezistorului, bobinei şi condensatorului în curent continuu şi în curent alternativ;
  5. Studiul circuitului RLC în curent alternativ;
  6. Studiul circuitului oscilant.
  1. Sisteme de transmitere a mişcării (osii; arbori; lagăre; cuplaje; ghidaje);
  2. Utilizarea aplicaţiilor de tip cad (prezentarea interfeţei grafice: desenarea interactivă, comenzi pentru desenare);
  3. Sisteme de automatizare (sisteme de reglare automată);
  4. Circuite electronice (schema bloc a unei surse stabilizate de tensiune);
  5. Senzori şi traductoare (tipuri, caracteristici, parametri, domenii de utilizare);
  6. Acţionări electrice în mecatronică (motoare electrice, elemente constructive, parametrii de funcţionare, scheme electrice);
  7. Tehnici de măsurare în domeniu:mărimi fizice utilizate, mijloace, metode, erori, caracteristici metrologice, extinderea domeniului de măsurare;
  8. Senzori şi traductoare în domeniu;
  9. Utilizarea aplicaţiilor de tip cad.

Lucrări de laborator:

  1. Simularea funcţionării sistemelor şi interpretarea rezultatelor obţinute utilizând softuri didactice specializate;

Clasa a XII-a

Fizică

Tehnologie

  1. Elemente de termodinamică (cl. a X-a): Noţiuni termodinamice de bază. Calorimetrie. Principiul I al termodinamicii, aplicarea principiului I al termodinamicii la transformările gazului ideal. Transformări de stare de agregare. Motoare termice. Principiul al II-lea al termodinamicii.

Lucrări de laborator:

  1. Verificarea experimentală a legilor efectului fotoelectric extern în laborator/ laborator virtual;
  2. Studiul calitativ al spectrelor – spectrul continuu, spectre de bandă, spectre discrete;
  3. Evidenţierea experimentală a unor proprietăţi ale radiaţiei amplificate prin emisie stimulată.
Acţionări pneumatice în mecatronică (echipamente, parametri tehnico-funcţionali, reprezentarea schematică, scheme de acţionare);
  1. Acţionări hidraulice în mecatronică (echipamente hidraulice, parametri tehnico-funcţionali, scheme de acţionare hidraulică, funcţionarea sistemelor hidraulice);
  2. Automate programabile (structura unui automat programabil, date tehnice ale unui automat programabil);
Sisteme mecatronice (structură, funcţionare).

Lucrări de laborator:

  1. Simularea funcţionării sistemelor şi interpretarea rezultatelor obţinute utilizând softuri didactice specializate;

 

MECATRONICĂ - Etapa naţională

Clasa a XI-a

Fizică
(Inclusiv temele etapei judeţene)

Tehnologie
(Inclusiv temele etapei judeţene)

  1. Elemente de statică (cl. a IX-a).
  2. Producerea şi utilizarea curentului continuu şi alternativ (cl. a X-a - a XI-a).
  3. Oscilaţii şi unde electromagnetice.

Lucrări de laborator:

  1. Determinarea rezistenţei electrice a unei porţiuni de circuit utilizând voltmetrul şi ampermetrul în circuite de curent continuu;
  2. Determinarea puterii unui bec electric;
  3. Studiul comportamentului rezistorului, bobinei şi condensatorului în curent continuu şi în curent alternativ;
  4. Studiul circuitului RLC în curent alternativ;
  5. Studiul circuitului oscilant.
  1. Sisteme de transmitere a mişcării: Organe de maşini: osii, arbori, lagăre, cuplaje, ghidaje. Transmisii mecanice: prin curele, prin cabluri, prin lanţuri, cu roţi de fricţiune; variatoare, prin roţi dinţate (rol funcţional, cerinţe impuse, părţi componente, tipuri constructive, materiale, domenii de utilizare, simbolizare, lucrări de întreţinere şi reglare, respectarea normelor de protecţia mediului şi NTSM.).
  2. Senzori şi traductoare Tipuri de senzori: capacitivi, inductivi, de proximitate - principiul de funcţionare, mărimea măsurată. Caracteristicile senzorilor:   electrice, mecanice, constructive, funcţionale. Parametrii senzorilor: dimensiuni, greutate, cost, grad de protecţie electrică, domeniul de măsurare, natura semnalelor de ieşire, sensibilitate, rezoluţie, precizie, fidelitate. Domenii de utilizare: industrie (construcţia de maşini, chimică), agricultură, alimentaţie, medicina, uz general etc. Componente: echipamente, funcţionare, posibilităţi de automatizare. Implementare: conectare mecanică/ electrică. Scheme: electro-pneumatice;
  3. Acţionări electrice în mecatronică. Motoare electrice: de curent continuu, motoare pas cu pas. Elemente constructive: sistem magnetic, sistem electric, sistem mecanic. Parametri de funcţionare: turaţie, cuplu electromagnetic, putere, tensiune de alimentare, curent nominal, tensiune de excitaţie. Scheme electrice: semne convenţionale, simboluri specifice.

Lucrări de laborator:

  1. Simularea funcţionării sistemelor şi interpretarea rezultatelor obţinute utilizând softuri didactice specializate;

Clasa a XII-a

Fizică
(Inclusiv temele etapei judeţene)

Tehnologie
(Inclusiv temele etapei judeţene)

  1. Elemente de termodinamică (cl. a X-a):Noţiuni termodinamice de bază. Principiile termodinamicii; Motoare termice. Transformări de stare de agregare. Calorimetrie.

 Lucrări de laborator:

  1. Studiul amestecului a două lichide cu temperaturi diferite;
  2. Studiul fierberii apei;
  3. Determinarea căldurii specifice a unui corp.

Acţionări pneumatice în mecatronică.

  1. Echipamente: grupul de pregătire a aerului; motoare, distribuitoare,  drosele, supape, aparate pneumatice speciale (modul de protecţie la pornire, butoane si limitatoare de cursa, temporizatoare, echipamente de manipulare cu vacuum, oscilatoare pneumatice), distribuitoare comandate electric, relee presostate, întrerupătoare şi comutatoare. Parametrii tehnico-funcţionali: presiunea maximă de lucru, debitul nominal, diametrul nominal, mod de acţionare. Reprezentarea schematică: semne convenţionale, simboluri specifice , conexiuni. Scheme de acţionare: pneumatice, electropneumatice, ciclograma de mişcare. Condiţii impuse mediului: presiune, debit, puritate, temperatură;
  2. Acţionări hidraulice în mecatronică. Echipamente hidraulice: pompe, motoare, supape, distribuitoare, drosele, regulatoare de debit. Parametri tehnico-funcţionali: presiunea maximă de lucru, debitul nominal, diametrul nominal,  mod de acţionare. Scheme de acţionare hidraulică: scheme hidraulice (simboluri şi notaţii), scheme electrohidraulice (simboluri şi notaţii). Funcţionare sistemelor hidraulice: funcţionare secvenţială, funcţionare în ciclu automat, ciclograma de mişcare. Sisteme hidraulice: de reglare automată a vitezei, de reglare automată a poziţiei, de reglare a forţei, de reglare automată a presiunii. Funcţionare: fazele procesului automatizat. Condiţii impuse mediului de lucru: presiune, debit, temperatură;
  3. Sisteme mecatronice: roboţi, maşini cu comandă numerică, linii de producţie complexe. Structura unui sistem mecatronic: hardware: microprocesoare si microcontrolere, dispozitive de condiţionare a semnalelor, mecanisme si transmisii mecanice. software: limbaje de programare, soft dedicat. Funcţionarea unui sistem mecatronic: diagrame funcţionale,  scheme electrice, programe de lucru.

Lucrări de laborator:

  1. Simularea funcţionării sistemelor şi interpretarea rezultatelor obţinute utilizând softuri didactice specializate.

 

ELECTROTEHNICĂ - Etapa judeţeană

Programa de concurs – secţiunea  Electrotehnică -  Tehnici de laborator

Cl. a 9-a

Obs. - la primele două subiecte - fără extinderea domeniului de măsurare

Cl. a 10-a

Cl. a 11-a si a 12-a

 

Organizare si desfasurare
Parteneriate & Programe comune
Etapa judeteana Iasi (Fizica, Electronica, Mecatronica, Electrotehnica, Automatica): 29 - 30 martie 2014
Etapa nationala 2014 - Durau (Neamt), 6 - 9 iunie
Tabara de creativitate stiintifica Navodari-Constanta

Site coordonat de :
Editor : prof. Iulian Leahu (Iasi)            Administrator : prof. Ion Cazacu-Davidescu (Iasi)
2006-2013 Concursul de creativitate in fizica si tehnologii "Stefan Procopiu"
site gazduit de mxhost.ro