AP Física 1: Forças e Movimento: Um Guia de Estudos Gratuito

O que geralmente é perguntado em uma prova introdutória de física.

Cursos como AP Physics 1 geralmente se baseiam em um pequeno conjunto de grandes ideias, e as mesmas ideias aparecem de formas diferentes. Os tópicos normalmente abordados incluem:

• Cinemática: descrição do movimento usando posição, velocidade e aceleração, incluindo queda livre e lançamentos de projéteis.
• Forças e leis de Newton: diagramas de corpo livre, força líquida, atrito, tensão e força normal.
• Energia e quantidade de movimento: conservação, trabalho e colisões.
• Rotação e torque: alavancas, equilíbrio e movimento rotacional.
• Gravitação e movimento circular: órbitas e força centrípeta.
• Oscilações e fluidos, incluídos nas versões mais recentes do curso.

Consulte o seu próprio programa para ver a lista exata. As bancas de exame mudam os detalhes, e este site não sabe qual versão você fará. O que não muda é o estilo: você precisa explicar, prever e justificar, não apenas substituir números em uma fórmula.

AP é uma marca registrada do College Board, que não tem vínculo com a Novareka.

Cinemática: entenda o movimento antes de escrever a equação

As questões de cinemática ficam mais fáceis quando você deixa claro qual é cada grandeza. Posição, velocidade e aceleração são três coisas diferentes, e confundi-las é a causa mais comum de perder pontos.

Três hábitos ajudam:

1. Escolha uma direção positiva e mantenha-a durante todo o problema.
2. Liste o que você sabe e o que quer descobrir antes de escolher uma equação.
3. Pergunte se a resposta faz sentido: se para cima é positivo, uma bola lançada para cima tem a mesma aceleração negativa durante todo o percurso, até no ponto mais alto.

As aulas gratuitas Queda Livre e Velocidade ao Longo do Tempo permitem observar um objeto acelerando e ver como a velocidade muda a cada segundo. Combine isso com Até Onde Ele Cai para comparar o padrão d = ½gt² com o que a simulação realmente faz.

Lançamentos de projéteis: dois movimentos independentes

Um problema de lançamento de projéteis parece assustador, mas na verdade são dois problemas fáceis acontecendo ao mesmo tempo. Horizontalmente, ignorando a resistência do ar, a velocidade permanece constante. Verticalmente, o objeto acelera para baixo a g. A única coisa que conecta os dois é o tempo.

Essa é a ideia por trás de dois resultados clássicos: uma bola lançada horizontalmente cai no mesmo instante que uma bola solta da mesma altura, e um objeto mais pesado não cai mais rápido que um mais leve quando a resistência do ar é desprezível. Lançamento horizontal, Alcance do projétil e A massa não importa testam exatamente essas afirmações.

Vetores facilitam

Dividir a velocidade de lançamento em uma parte horizontal e outra vertical é uma habilidade com vetores, não uma habilidade de física. Se isso ainda parece confuso, passe dez minutos com Da ponta à cauda primeiro.

Forças, alavancas e torque.

A segunda lei de Newton, F = ma, só é útil quando você sabe quais forças deve somar. Desenhe primeiro o diagrama de corpo livre, com uma seta para cada força, e a álgebra vem em seguida. Erros comuns são inventar uma força que não tem uma origem (um "impulso" empurrando um objeto para a frente) e esquecer que a força normal nem sempre é igual ao peso.

O torque é a versão rotacional da mesma ideia: uma força tem mais efeito quanto mais longe do pivô ela atua. Uma alavanca equilibrada tem efeitos de rotação iguais nos dois lados, o que você pode escrever como força vezes distância em cada lado. Na aula de laboratório Equilíbrio perfeito, você pode mover cargas ao longo de uma viga até ela ficar nivelada. É uma maneira rápida de sentir por que a distância conta.

Gravitação e movimento circular

As questões sobre movimento circular dependem de uma ideia: um objeto que se move em um círculo precisa de uma força resultante apontando para o centro. Essa força não é um novo tipo de força. É qualquer força que já esteja presente, como tensão, atrito ou gravidade, fazendo esse papel de apontar para o centro.

Uma órbita é o exemplo mais claro. A gravidade sozinha fornece a força para dentro, então a velocidade de uma órbita circular é dada por v = √(GM / r). Em Velocidade da órbita circular, você pode mudar o raio e ver como a velocidade necessária muda.

Lembre-se de que as simulações deste site são modelos didáticos simplificados. Elas deixam de fora a resistência do ar e outras complicações do mundo real de propósito, então use-as para desenvolver a intuição e depois confira os detalhes no seu livro didático.

Um plano de estudos de quatro semanas.

Ajuste o cronograma ao seu calendário, mas mantenha a ordem.

1. Semana 1, movimento: aulas de cinemática e, depois, desenhe gráficos de velocidade-tempo de memória.
2. Semana 2, forças: diagramas de corpo livre para dez situações e, depois, as aulas sobre alavancas.
3. Semana 3, projéteis e movimento circular: aulas sobre lançamentos, a aula sobre órbitas e a decomposição de vetores.
4. Semana 4, prática variada: conjuntos de exercícios cronometrados, transformando cada resposta errada em uma regra de uma linha.

Usando os exames de prática

Cada laboratório tem seu próprio exame de prática, como o exame de prática de Forças e Movimento. Faça um sem estudar antes, corrija-o com honestidade e, depois, volte à aula correspondente para cada erro. Um exame de prática serve primeiro para diagnosticar seus conhecimentos e, depois, para avaliar sua pontuação.

Como explorar isso no laboratório

Estude estes conteúdos na ordem. Cada aula só estará completa quando você atingir o objetivo na simulação.

1. Queda livre e Até onde ele cai para entender a aceleração.
2. Lançamento horizontal e Alcance do projétil para entender o movimento em duas partes.
3. Ato de equilíbrio para entender o torque.
4. Velocidade da órbita circular para entender a gravidade e o movimento circular.

Quando você conseguir prever o resultado antes de apertar o play, estará pronto para avançar.