États-Unis
AP Physics 2
Entraînement de type examen pour AP Physics 2, unités 9 à 15 : thermodynamique, force, champ et potentiel électriques, circuits, magnétisme et induction, optique géométrique, ondes et optique ondulatoire, physique moderne. La mécanique relève d’AP Physics 1 et ne fait pas partie de ce parcours.
29 notions · g = 9,8 m/s²
Conventions
- Ce parcours suit les unités 9 à 15 du programme d’AP Physics 2 en vigueur depuis l’automne 2024.
- Le premier principe suit la convention AP ΔU = Q + W, où W est le travail reçu par le gaz.
- L’effet Doppler n’est traité que qualitativement dans ce programme. Le parcours écarte l’effet Doppler quantitatif et ne propose pas encore d’exercice qualitatif sur l’effet Doppler.
- Les exercices utilisent g = 9,8 m/s².
- Physics Zen propose un entraînement indépendant de type examen, pas des sujets officiels.
Unités de ce parcours
Thermodynamique
- Capacité thermique massique: Déterminer l’énergie thermique nécessaire à une variation de température et la température finale d’un mélange
- Lois des gaz: Appliquer la loi des gaz parfaits et la relation entre deux états, toujours en kelvins
- Premier principe: Suivre l’énergie interne en fonction de la chaleur reçue et du travail fourni par un gaz
Force, champ et potentiel électriques
- Charge & loi de Coulomb: Déterminer la force entre deux charges et le nombre d’électrons correspondant à une charge
- Champ électrique: Déterminer le champ à partir de la force sur une charge test et d’une charge source située à distance
- Potentiel électrique: Calculer le potentiel, l’énergie potentielle et la vitesse acquise par une charge sous une tension
- Charge, capacité & énergie: Relier charge, tension, géométrie des armatures et énergie stockée
Circuits électriques
- Loi d’Ohm & résistance: Relier tension, intensité et résistance, et déterminer la résistance à partir des dimensions d’un fil
- Série & parallèle: Associer des résistances en série et en parallèle, et répartir le courant entre les branches
- Puissance électrique: Déterminer la puissance de trois façons et l’énergie consommée par un appareil en kilowattheures
- Lois de Kirchhoff: Appliquer les lois des nœuds et des mailles à un circuit comportant deux sources
- Charge & décharge RC: Utiliser les constantes de temps et les évolutions exponentielles de tension
Magnétisme et électromagnétisme
- Champ magnétique d’un courant: Déterminer le champ autour d’un fil rectiligne et à l’intérieur d’un solénoïde, et additionner les champs de deux fils
- Force magnétique: Déterminer la force sur une charge en mouvement et sur un fil parcouru par un courant dans un champ magnétique
- Induction électromagnétique: Utiliser la loi de Faraday pour déterminer la force électromotrice induite dans une bobine par une variation de flux
Optique géométrique
- Réflexion & réfraction: Appliquer la loi de Snell-Descartes, déterminer l’angle limite et la vitesse de la lumière dans un milieu
- Lentilles & miroirs: Utiliser la relation des lentilles minces pour déterminer la position, le grandissement et la nature d’une image
Ondes, son et optique ondulatoire
- Vitesse & fréquence d’une onde: Relier vitesse, fréquence et longueur d’onde, et déterminer la vitesse d’une onde sur une corde
- Graphiques d’ondes et interférences: Lire des graphiques d’ondes en fonction de la position et du temps, utiliser l’équation de l’onde sinusoïdale, et trouver où deux sources se renforcent ou s’annulent
- Spectre électromagnétique: Convertir la longueur d’onde en fréquence pour la lumière et les ondes radio, situer une onde dans son domaine et faire traverser des polariseurs à la lumière
- Son & effet Doppler: Déterminer la durée d’un écho, ajuster la vitesse du son à la température et calculer un décalage de fréquence
- Ondes stationnaires: Déterminer les harmoniques d’une corde et de tuyaux ouverts ou fermés à une extrémité
- Interférences des fentes d’Young: Déterminer l’interfrange et en déduire la longueur d’onde
- Diffraction & réseaux: Interpréter les figures de diffraction et les ordres d’un réseau
Physique moderne
- Photons & effet photoélectrique: Déterminer l’énergie d’un photon à partir de sa longueur d’onde et les électrons qu’il peut arracher
- Ondes de matière et rayons X: Déterminer la longueur d’onde de de Broglie d’une particule, la longueur d’onde minimale d’un tube à rayons X et l’espacement des plans cristallins à partir de la loi de Bragg
- Niveaux d’énergie: Déterminer l’énergie en électronvolts et la longueur d’onde en nanomètres du photon émis lors d’une transition atomique
- Désintégration radioactive: Diviser l’activité par deux au fil des demi-vies et identifier le nucléide obtenu après une désintégration
- Masse & énergie: Convertir un défaut de masse en énergie et déterminer l’énergie de liaison par nucléon
Ce que Physics Zen apporte
Le parcours AP Physics 2 fait travailler 29 notions réparties sur les sept unités actuelles, avec des valeurs générées, une correction immédiate et des solutions expliquées. Les exercices respectent les limites du programme : premier principe avec le travail reçu par le gaz, circuits RC dans leurs seuls états initial et final, et pas d’effet Doppler quantitatif.
Thèmes de ce parcours
- Électrostatique
- Circuits électriques
- Condensateurs & circuits RC
- Magnétisme & induction
- Ondes & son
- Optique
- Optique ondulatoire
- Chaleur & température
- Principes de la thermodynamique
- Photons & atomes
- Physique nucléaire
Physics Zen est un outil d’entraînement indépendant. Il n’est affilié ni au College Board, ni à l’IQB, ni au ministère français de l’Éducation nationale, ni à aucun autre organisme d’examen.
Commencez par la cinématique
Téléchargez Physics Zen et travaillez le thème Cinématique, gratuit et complet. Passez au Premium seulement quand vous voulez tout le programme et les parcours d’examen.