AP Physics C est l'option de physique fondée sur le calcul différentiel, celle que l'on attend le plus souvent dans une candidature en ingénierie. Ce n'est pas une épreuve mais deux: la mécanique, et l'électricité et magnétisme. Un élève peut passer l'une ou les deux.
La mécanique d'abord
L'électricité et magnétisme suppose la mécanique connue. Force, travail et énergie, rotation et oscillations reviennent tous en E&M; la trajectoire d'une particule chargée dans un champ magnétique est en réalité un problème de mouvement circulaire. Quand les deux épreuves sont visées, la préparation commence donc par la mécanique.
Quel niveau de calcul différentiel
La mécanique utilise souvent dérivées et intégrales, mais surtout à un niveau de base: passer de la position à la vitesse, de la force au travail. En électricité et magnétisme, la charge augmente vraiment. L'intégration sur une distribution de charges, les lois de Gauss et d'Ampère, et les solutions exponentielles des circuits RC et RL sont au cœur de l'épreuve.
La règle pratique: pour la mécanique, suivre le calcul différentiel la même année suffit. Pour l'E&M, l'intégration doit être acquise avant l'épreuve.
Le bon ordre des thèmes
En mécanique: cinématique, lois de Newton, travail et énergie, quantité de mouvement et centre de masse, rotation, oscillations et orbites. Chaque thème repose sur le précédent; passer à la rotation avant que le travail et l'énergie soient acquis est le blocage le plus fréquent.
En électricité et magnétisme: charges, champs et loi de Gauss, potentiel électrique, conducteurs et condensateurs, circuits, champs magnétiques, induction électromagnétique.
Les trois erreurs les plus fréquentes
Écrire les formules de mémoire. Quand une question à réponse libre demande de démontrer, les points vont à une solution qui part d'un principe fondamental. Sauter à la formule finale sans écrire la deuxième loi de Newton ou la loi de Gauss fait perdre l'essentiel des points.
Les erreurs de signe et de sens. Les composantes des vecteurs, le signe de l'énergie potentielle et le sens donné par la loi de Lenz transforment un bon nombre en mauvaise réponse.
Négliger la question expérimentale. L'une des questions à réponse libre porte sur la conception d'une expérience et l'analyse de données; linéariser un graphique et tirer une grandeur de sa pente est une compétence à travailler à part.
Stratégie d'examen
Chaque épreuve dure 3 heures. Le QCM et la partie à réponse libre portent chacun la moitié de la note. La réponse libre accorde des points partiels, et chaque étape correcte montrée rapporte des points.
Ce qui se travaille n'est donc pas la réponse mais la solution rédigée avec son raisonnement. Un élève qui trouve le bon nombre sans rien montrer perd l'essentiel des points.
Combien de temps
Cela dépend du point de départ plutôt que d'un nombre fixe de mois. La mesure utile est de savoir quels thèmes ci-dessus, et quelles parties du calcul différentiel, sont déjà acquis, et cela se décide par un test de niveau plutôt que par une estimation.