États-Unis
AP Physics C: Mechanics
Entraînement avec calcul différentiel et intégral pour les sept unités d’AP Physics C: Mechanics : cinématique, forces, énergie, quantité de mouvement, rotation et oscillations. Les fluides ne font pas partie de ce programme, donc pas de ce parcours.
25 notions · g = 9,8 m/s²
Conventions
- Ce parcours suit les sept unités d’AP Physics C: Mechanics. Les fluides ne font pas partie de ce programme.
- La plupart des exercices avec calcul différentiel et intégral commencent au niveau 3. Les niveaux 1 et 2 installent d’abord les notions sans calcul différentiel.
- Les réponses sont vérifiées sous forme de nombres. Entraînez-vous aux démonstrations littérales de la partie à réponse rédigée sur papier.
- 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
Cinématique
- Mouvement uniforme: Relier distance, vitesse et durée à vitesse constante, et convertir les km/h en m/s
- Accélération constante: Utiliser les équations à accélération constante et lire les graphiques vitesse-temps
- Chute libre: Étudier les objets lâchés ou lancés sous l’effet de la pesanteur : durée de chute, vitesse d’impact et hauteur maximale
- Mouvement d’un projectile: Décomposer un lancer en mouvements horizontal et vertical pour déterminer la durée de vol et la portée
- Lancer oblique: Décomposer une vitesse initiale en composantes et déterminer la durée de montée, la hauteur maximale et la portée
Forces et dynamique de translation
- Lois de Newton: Appliquer F = ma, additionner les forces sur un axe et distinguer masse et poids
- Frottements: Déterminer la force de frottement à partir de la réaction normale et la force résultante sur un objet qui glisse
- Plan incliné: Projeter le poids suivant la pente et déterminer l’accélération avec et sans frottements
- Mouvement circulaire uniforme: Relier période, fréquence et vitesse sur un cercle, et déterminer l’accélération centripète
- Force centripète: Déterminer la force qui maintient un objet sur une trajectoire circulaire, de la tension aux frottements
- Gravitation: Utiliser la loi en inverse du carré pour la pesanteur en surface, la vitesse orbitale et la période de révolution
Travail, énergie et puissance
- Travail: Déterminer le travail d’une force oblique au déplacement et le travail contre les frottements
- Énergies cinétique & potentielle: Calculer les énergies cinétique et potentielle de pesanteur, puis en déduire une vitesse ou une hauteur
- Conservation de l’énergie: Relier hauteur et vitesse sur une trajectoire sans frottements, puis prendre en compte les pertes par frottement
- Puissance: Relier travail, durée, force et vitesse grâce à la puissance, mesurée en watts
Quantité de mouvement
- Quantité de mouvement & impulsion: Déterminer la quantité de mouvement, l’impulsion et la force moyenne responsable d’une variation du mouvement
- Conservation de la quantité de mouvement: Appliquer la conservation de la quantité de mouvement aux chocs où les corps restent liés et aux phénomènes de recul
- Chocs élastiques: Étudier les chocs qui conservent aussi l’énergie cinétique, en commençant par des masses égales
- Centre de masse: Situer le centre pondéré d'un système et suivre son mouvement
Moment d’une force et dynamique de rotation
- Moment d’une force & moment d’inertie: Déterminer l’effet de rotation d’une force et le moment d’inertie d’un corps par rapport à un axe
- Dynamique de rotation: Appliquer la loi fondamentale de la dynamique de rotation et les équations du mouvement angulaire
Énergie et moment cinétique des systèmes en rotation
- Énergie de rotation & moment cinétique: Étudier les deux formes d’énergie d’un corps qui roule et le moment cinétique conservé par un système
Oscillations
- Ressorts & loi de Hooke: Appliquer la loi de Hooke et déterminer la période d’une masse oscillant au bout d’un ressort
- Pendules: Déterminer la période d’un pendule simple et l’effet d’une autre valeur de la pesanteur
- Énergie des oscillations harmoniques: Relier amplitude, vitesse maximale et énergie totale d’un oscillateur
Ce que Physics Zen apporte
Le parcours AP Physics C: Mechanics fait travailler 25 notions de mécanique et ajoute des exercices avec calcul différentiel et intégral : forces qui varient dans le temps, frottement fluide, intégrales de travail et d’impulsion, moment d’inertie par rapport à un axe décalé et équation de l’oscillateur. Chaque exercice a des valeurs générées, une correction immédiate et une solution expliquée.
Thèmes de ce parcours
- Cinématique
- Dynamique
- Travail & énergie
- Quantité de mouvement & chocs
- Mouvement circulaire & gravitation
- Oscillations harmoniques
- Mouvement de rotation
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.
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