Vorbereitung auf AP Physics 2 und AP Physics C: Mechanics

AP Physics 1 ist der übliche erste Kurs. Danach trennen sich die Wege. Manche belegen AP Physics 2, das ohne Analysis bleibt und die Physik behandelt, die AP Physics 1 auslässt. Andere belegen AP Physics C: Mechanics und nehmen die Mechanik noch einmal mit Analysis durch. Einige belegen beides. Dieser Leitfaden behandelt beide Prüfungen, denn die Wahl zwischen ihnen ist das Erste, was du klären solltest.

Physics Zen hat einen Pfad AP Physics 2 und einen Pfad AP Physics C: Mechanics. Beide sind unabhängiges prüfungsnahes Üben. Sie sind kein offizielles Material von College Board, und die App ist nicht mit College Board verbunden. Wenn du noch im ersten Kurs bist, fang mit dem Leitfaden zu AP Physics 1 an.

Welchen Kurs belegst du?

College Board beschreibt die beiden Kurse so:

Wenn du später Physik oder Ingenieurwesen studieren willst, entspricht C: Mechanics dem ersten Semester, das dich dort erwartet. Wenn du den Rest der einführenden Physik willst (Wärme, Elektrizität, Licht, Atome), ist AP Physics 2 der Kurs dafür. Keiner der beiden ist eine schwierigere Version des anderen. Sie behandeln verschiedenen Stoff.

Das gemeinsame Prüfungsformat

Ab Mai 2027 sind beide Prüfungen gleich aufgebaut:

• Teil I. 42 Multiple-Choice-Fragen in 85 Minuten, die Hälfte der Punktzahl. Manche Fragen stehen für sich, andere kommen in Gruppen, die sich ein Material oder Daten teilen.
• Teil II. 4 Freitextaufgaben in 95 Minuten, die andere Hälfte. Je eine von jedem Typ: mathematische Routinen; Übersetzung zwischen Darstellungen; Versuchsplanung und Auswertung; qualitative/quantitative Übersetzung.

Ein Taschenrechner ist erlaubt, und Referenzmaterial wird gestellt. Die Prüfungen sind hybrid-digital: Die Multiple-Choice-Antworten gibst du in der App Bluebook ein, die Freitextantworten schreibst du von Hand in ein Papierheft.

Ältere Vorbereitungsbücher und Übungstests zeigen 40 Fragen in 80 Minuten und 100 Minuten für die Freitextaufgaben. College Board hat diese Zahlen für Mai 2027 geändert. Der Kursinhalt hat sich nicht geändert, aber dein Zeittraining sollte die neuen Zahlen verwenden. Bei 85 Minuten für 42 Fragen hast du etwa zwei Minuten pro Aufgabe.

AP Physics 2: Einheiten, Gewichtung und was du übst

Die Gewichtungen sind die Anteile am Multiple-Choice-Teil laut offizieller Kursseite. Die Spalte mit den Lernzielen zählt, was der Physics-Zen-Pfad pro Einheit trainiert.

Die ersten drei Einheiten machen fast die Hälfte des Multiple-Choice-Teils aus. In Elektrostatik und Stromkreisen ist die Algebra auch am längsten, also verbringe die ersten Wochen dort. Das Thema Stromkreise ist der richtige Startpunkt. Der Leitfaden zu den kirchhoffschen Regeln rechnet die Vorzeichen in Maschen vollständig durch.

Grenzen, die Zeit sparen

Die Kursbeschreibung setzt Grenzen. Wer sie kennt, übt nichts, was nicht gefragt wird:

• Der erste Hauptsatz verwendet die am Gas verrichtete Arbeit. Die Konvention ist $\Delta U = Q + W$. Ein Lehrbuch, das $\Delta U = Q - W$ schreibt, zählt die vom Gas verrichtete Arbeit. Nimm das AP-Vorzeichen und bleib dabei.
• Der zweite Hauptsatz ist qualitativ. Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt zu; keine Maschine ist perfekt. Du berechnest kein $\Delta S$.
• RC-Kreise enden an den Rändern. Du bestimmst den Strom im Moment, in dem der Schalter schließt, und die Ladung nach langer Zeit. Die Ladung als Funktion der Zeit zu modellieren wird nicht erwartet.
• Der Dopplereffekt ist qualitativ. Höhere oder tiefere Frequenz und warum. Keine Dopplerformel.

Der Physics-Zen-Pfad hält diese Grenzen ein. Seine Aufgaben zum ersten Hauptsatz verwenden die AP-Konvention, und er lässt die RC-Exponentialfunktionen, die berechnete Entropie und den quantitativen Dopplereffekt weg, die im allgemeinen Lehrplan der App vorkommen.

AP Physics C: Mechanics: Einheiten, Gewichtung und was du übst

Die Einheiten heißen wie die ersten sieben Einheiten von AP Physics 1. Es gibt keine Einheit zu Fluiden. Der Unterschied ist die Mathematik.

Einheit 2 wiegt am schwersten, und dort verändert die Analysis die Physik zum ersten Mal. Thema 2.9 der Kursbeschreibung behandelt eine geschwindigkeitsabhängige Widerstandskraft wie $F_r = -kv$. Das zweite newtonsche Gesetz wird dann zu einer Differentialgleichung für die Geschwindigkeit, die du durch Trennung der Variablen löst. Die Endgeschwindigkeit $v_t = \frac{mg}{k}$ folgt daraus ganz ohne Integration.

Wo die Analysis tatsächlich steckt

Die meisten Fragen in C: Mechanics beginnen noch immer mit Ideen aus AP Physics 1. Die Analysis steckt in einigen wiederkehrenden Schritten:

• Leite den Ort ab, um Geschwindigkeit und Beschleunigung zu erhalten, oder integriere $a(t)$ zurück.
• Bestimme die Kraft aus der potenziellen Energie mit $F = -\frac{dU}{dx}$ und lies das Gleichgewicht dort ab, wo die Steigung null ist.
• Berechne die Arbeit als $W = \int F\,dx$ und den Kraftstoß als $J = \int F\,dt$, wenn sich die Kraft ändert.
• Schreibe $m\frac{d^2x}{dt^2} = -kx$ und lies daraus die Kreisfrequenz $\omega = \sqrt{k/m}$ ab.

Genau diese Formen ergänzt der Physics-Zen-Pfad C: Mechanics zu den Lernzielen ohne Analysis, meist ab Stufe 3. Das Thema Rotationsbewegung enthält die Aufgaben zu Steiner und zum Rollen. Wenn Kräftediagramme dir noch schwerfallen, lies zuerst den Leitfaden zu Freikörperbildern.

Ein Zwölf-Wochen-Plan für beide Kurse

Wochen 1 bis 4: die schweren Einheiten. AP Physics 2: Thermodynamik, Elektrostatik und Stromkreise. C: Mechanics: Kinematik mit Analysis, dann Kräfte und Translationsdynamik. Übe jeden Tag mit neuen Aufgaben statt einmal pro Woche lange.

Wochen 5 bis 8: die mittleren Einheiten. AP Physics 2: Magnetismus, Optik und Wellen. C: Mechanics: Energie, Impuls und die erste Rotationseinheit. Wiederhole jedes frühere Lernziel, bei dem du danebenlagst, noch in derselben Woche.

Wochen 9 bis 10: die letzten Einheiten. AP Physics 2: moderne Physik. C: Mechanics: rotierende Systeme und Schwingungen.

Wochen 11 bis 12: Freitext und Timing. Schreibe jeden Tag eine vollständige Freitextantwort von Hand, mit beschrifteten Teilen und Herleitungen. Mach mindestens einen Multiple-Choice-Block auf Zeit mit 42 Fragen in 85 Minuten.

Was die App nicht abdeckt

Generierte Aufgaben werden als Zahlen bewertet, deshalb kann die App keine schriftliche Erklärung, keine Skizze und keine symbolische Herleitung bewerten. Übe das auf Papier. Dazu kommen konkrete Lücken aus den eigenen Abdeckungsprüfungen der App:

• AP Physics 2. Keine qualitativen Fragen zum Dopplereffekt. Keine Aufgaben zu ebenen Spiegeln oder zum Reflexionsgesetz. Nur Sammellinsen, keine Zerstreuungslinsen. Keine Fragen zu magnetischen Dipolen oder Feldlinien. Compton-Streuung nur auf der höchsten Stufe.
• AP Physics C: Mechanics. Noch keine Arbeit eines Drehmoments als Integral, kein Drehstoß, kein Ablesen von Ort-Zeit- oder Beschleunigung-Zeit-Diagrammen und keine Diagramme der harmonischen Schwingung.
• AP Physics C: Electricity and Magnetism ist eine eigene Prüfung am 5. Mai 2027, und Physics Zen hat dafür keinen Pfad.

Was die Pfade dir geben, ist regelmäßiges Üben der oben genannten Lernziele, mit dem AP-Wert $g = 9.8\,\mathrm{m/s}^2$ bereits eingestellt und einem ausgearbeiteten Lösungsweg nach jeder Aufgabe. Öffne den Pfad AP Physics 2 oder den Pfad AP Physics C: Mechanics, beginne mit der schwersten Einheit und halte die letzten zwei Wochen für Freitextantworten auf Zeit frei.