[include(틀:다른 뜻1, other1=대한민국 과학고등학교 및 영재학교의 교과, rd1=일반물리학)]
[include(틀:AP 과목 일람)]
AP Physics B/C → I/II/C
C = Mechanics + Electromagnetism

[목차]
== 개요 ==
미국 [[칼리지 보드]]에서 주관하는 고등학교 [[물리학]] 교육과정 및 [[표준화 시험]]으로, [[Advanced Placement]] 과목 중 하나다. [[SAT]] 수준 수학만 사용하는 Physics 1[* [[뉴턴역학]], [[전자기학]] 일부, [[파동]] 및 [[광학]] 일부]과 Physics 2[* [[유체역학]], [[열역학]], [[전자기학]] 일부, [[원자]] 및 [[핵물리학]], [[파동]] 및 [[광학]] 일부], [[미적분]]을 사용하는 Physics C: Mechanics[* [[뉴턴역학]]]와 Physics C: Electricity and Magnetism[* [[전자기학]]]의 4개 과목으로 나뉜다.

보통 [[Precalculus]]를 이수한 뒤에 이수하거나 응시하며, [[한국어]]로는 '''앱피'''라고도 한다.
== 상세 ==
원래는 B와 C 2과목으로 구성되어 있었는데, 2015년부터 B가 Physics 1, 2로 나뉘었고, C는 Physics C Mechanics, Electromagnetism으로 세분화되어 현재 총 4과목으로 구성되어 있다. 원래 1년 과정이었던 B를 1을 1년 과정, 또 2를 1년 과정, 이렇게 해서 2년 과정으로 바꾼 것. AP 시험을 보게 되면 대학의 반 년 과정으로 쳐 준다고는 하는데, 원래 B였던 시절부터 잘 안쳐줬다. 아무래도 랩을 덜했던 B에 비해 2년 과정으로 나뉘면서 랩을 더 많이 하는 모양이다. 지켜보도록 하자.--[[International Baccalaureate|IB]] 따라하나?--

과거 B였던 Physics 1, 2는 폭넓은 물리학 주제(뉴턴역학, 유체역학, 열역학, 광학, 전자기학, 핵물리학 등)에 대한 지식을 시험하고, [[미적분]]을 사용하지 않는다. C는 주제가 적은 대신(뉴턴역학, 전자기학) 계산의 난이도가 미친듯이 상승한다. 미적분은 기본이요, 때에 따라 미분방정식을 풀어야 하는 경우도 생긴다.[* 그래서 C 과목을 공부할 때는 [[AP 미적분학]]을 같이 공부하면 좋다.] 하지만 계산은 신의 도구 TI-84 혹은 89[* 공학용 계산기. 계산은 기본이고, 함수 그래프도 그려주고 미분도 해 주는 신의 도구다. 다만 계산이 더러운 것은 어쩔 수 없다(...).][* 시험마다 계산기 기준이 달라서, 칼리지 보드 주관 시험(AP, SAT, SAT II)은 TI-89에 TI-NSpire까지 사용할 수 있으나, ACT는 지나친 고성능 계산기는 금지한다.]가 다 해 준다. 그냥 문제 개념만 이해하면 쉽다.

하지만 C 과목의 경우 난이도가 1, 2에 비해서 미친듯이 상승하기 때문에, 개념을 완전히 마스터 해 두지 못하면 AP 시험칠 때, 특히 Free Response 섹션에서 문제만 멍하니 바라보다 답을 못 적을 가능성이 농후하다. 미리 문제를 손이 아프도록 많이 풀어 보던가, 아니면 문제를 보고 대략적인 그림(Free Body Diagram)을 그려서 모든 힘의 방향들을 표시해 문제를 간략화하도록 하자. 현지 선생님들이 추천하는 방식이기도 하고, 효과가 꽤 있다. 물론 이건 뉴턴역학 부분에만 해당한다.

요약하자면 한국 교육과정 기준으로 B는 [[물리학Ⅰ]]+[[물리학Ⅱ]]+α(심화 내용 몇 가지) 수준이고, C는 대학교의 1학년 교양 [[일반물리]]보다 조금 높은 수준이다. 고등학교 레벨에서 이계미분방정식과 선적분을 도입하여 물리를 가르치는 나라가 사실상 없다는 점을 볼 때 더욱 빛나는 난이도라고 할 수 있을 듯.

하지만 교육과정의 차이가 있어서 정확하지는 않다. 이를테면 물리학Ⅱ 전자기의 최종보스로 꼽히는 교류 회로는 B는 물론이고 C 과목에서도 등장하지 않는다. 그리고 문제 난이도를 생각하면 수능 물리II가 더 어렵다고 볼 수 있다. 상대평가인 점도 한몫한다.

2015년 7월, 첫 Physics 1, 2 시험의 결과가 공개되었다. 개정 전이었던 Physics B의 5점 비율이 14.3%였던 것을 감안하면? Physics 1, 2의 만점 비율이 각각 4.1%, 8.4%라는 것은 개정 후 시험 난이도가 전체적으로 많이 올라갔다는 것을 보여주고 있다. 심지어 4.1%는 전체 AP 시험 중 최저 수치이다! [[http://www.totalregistration.net/AP-Exam-Registration-Service/2015-AP-Exam-Score-Distributions.php|2015년 점수 분포도]] 특히 Physics 1의 경우 고전역학에 대한 깊은 이해와 응용이 필요해서 계산 난이도는 어렵지만 간단하고 추상적인 문제들이 없는 C Mechanics보다도 많은 학생들이 어려워한다. C는  거의 AP Physcis 1 과 차이가 높다고 보면된다.

여담이지만 원한다면 1만 듣고 바로 C로 넘어가는 것도 가능하며, 동시에 응시하는 것도 가능하다. 어떤 학교들은 [[AP 미적분학]]을 배웠거나 배우고 있다면 1과 2를 스킵하고 곧바로 C를 수업 받는걸 허락해준다.


== 난이도 ==
같은 AP 과목 가운데서도 난이도가 상당히 높은 축에 속한다.~~그리고 시험장에서 교과서만한 참고서들을 보게 되지~~ 특히나 C 과목은 미적분을 암산으로 계산하면 수학의 신 취급받는 미국의 특성상 진입장벽이 상당히 높다. 그나마 비인기 과목이기 때문에[* B의 경우 일반학문인 주제에 2014년 응시자 수가 9만 명 남짓으로, 미국사처럼 46만 명을 훌쩍 넘기는 과목에 비하면 정말 작다.] 매니아들만 남은 수준이라, 합격자 비율은 40% 정도로 높지만 5점 만점자의 비율은 5% 정도밖에 되지 않는다. C 과목은 정말 매니아들만 들어오는 것이, 오히려 물리 1,2를 들은 학생들이 물리엔 손을 놓아버려 웬만하게 잘하는 학생들이 아니면 안 들어오고 점수 커브도 60% 이상을 맞으면 5점 확정인 등의 이유로 대부분 응시자 중 70%가 합격한다.

1년 동안 배워야 할 양이 상당히 많은 과목이다. 수학처럼 연속 과정은 아니지만[* 뉴턴역학을 빼먹어도 전자기학이나 파동을 공부하는 데에는 별 지장이 없다.] 물리학이라는 학문이 너무나 방대하기 때문에 뭐라도 하나 놓치면 시험에서 애를 먹는다.

여담이지만 보통 AP 시험에 합격하면 미국 대학에서 학과 가산점을 받을 수 있는데, 물리학으로 받는 것은 꽤 어렵다. 이런 것을 들으면 [[MIT]]나 [[칼텍]] 등 공학에 강한 학교에 지원할 생각인 경우가 많은데, 3점만 나와도 학과이수 처리하고 크레딧을 주는 타 대학 타 과목과 달리 여기서는 5점이 나와도 그냥 입학과정 때 인정만 해 주고 학과를 이수한 것으로는 안 쳐 준다. 이유는 '''AP가 자기들 기준으로는 그리 어렵지 않기 때문'''이라고. 1년 동안 개고생해서 합격하고 보상은 못 받는다니 학생 입장에서는 허탈한 일.

그래도 이 시험에 응시해서 좋은 결과가 나왔다면 입시 때 상당한 도움이 되니, 위의 이유만으로 포기하지는 않도록 하자.

근데 시험에서 공식이 적힌 종이를 제공해 준다. 즉, 시험 볼 때는 물리를 이해하는 것이 가장 중요하다. 다만 모든 공식이 주어지는 것은 아니고, 몇몇 공식은 외우거나 유도해야 한다.

최근에는 규칙이 바뀌었는지 C단계 시험 5점 만점은 한 학점으로 인정한다고 한다.[[http://web.mit.edu/firstyear/prospective/credit/ap.html|#]] 다만 그 학점이라는 것은 MIT에 입학해서 처음 배우는 과목인 8.01 Physics 1이다... 사실상 '''교양과목'''. 다른 말로 하면 여전히 1학년 과목은 대부분 다 들어야 한다.

== 단원 구성 ==
=== Physics 1 ===
  * Passing Rate (3+) 42%
  * 5 Rate 7%
  * 1년 교육과정

==== [[뉴턴역학]](Newtonian Mechanics) ====
  * [[벡터]](Vectors): 벡터의 정의와 합, 차, 분해 - [[물리학Ⅱ]]
  * [[1차원]] 운동(One-Dimensional Motion): 이동 거리와 변위의 차이, 속도와 속력, 1차원 상대 속도, 가속도, 등가속도 운동 공식과 그래프 - [[물리학Ⅰ]]
  * [[2차원]] 운동(Two-Dimensional Motion): 2차원 상대 속도, 포물선 운동, 등속 원운동과 구심 가속도 - [[물리학Ⅱ]]
  * [[뉴턴의 운동법칙]](Newton's Laws of Motion): 뉴턴의 운동 법칙 3가지와 그 적용, 여러 가지 힘의 종류 - [[물리학Ⅰ]], [[물리학Ⅱ]]
  * [[일(물리학)|일]]과 [[에너지]](Work and Energy): 일의 정의와 일률, 일-에너지 정리, 역학적 에너지 보존, [[보존력]]과 비보존력 - [[물리학Ⅰ]]
  * [[운동량]]과 [[충격량]](Impacts and Linear Momentum): 운동량과 충격량의 정의 및 관계, 운동량 보존 법칙, 충돌의 종류 - [[물리학Ⅰ]], [[물리학Ⅱ]]
  * [[돌림힘]](Torque): 돌림힘의 정의와 역학적 평형 - [[물리학Ⅱ]]
  * [[진동]] 운동(Oscillatory Motion): [[단진동]]의 정의와 [[등속 원운동]]과의 비교, 용수철 진자와 [[단진자]]의 주기, 단진동과 역학적 에너지 보존 - [[물리학Ⅱ]]
  * [[만유인력]](Gravitation): 만유인력의 법칙과 만유인력에 의한 [[퍼텐셜 에너지]][* 유도 과정에 미적분이 포함되어 있기 때문에, 유도는 C 과정에서 하고 여기서는 결과만 소개한다.]와 [[탈출 속도]] 및 궤도 운동 속도 - [[물리학Ⅱ]]

==== [[전자기학]](Electricity and Magnetism) ====
 * 정전기학(Electrostatics): [[검전기]] 사용법, [[쿨롱 법칙]], [[전기장]]과 [[전위]], [[축전기]]의 [[정전용량]] - [[물리학Ⅰ]], [[물리학Ⅱ]]
 * [[전기회로]](Electric Circuits): [[전압]], [[전류]], [[저항]], [[전력]]과 전기 에너지, 저항과 축전기의 연결 - [[물리학Ⅱ]]
 * [[전자기 유도]](Electromagnetic Induction): 전자기 유도의 정의, 렌츠 법칙, 자기 선속과 패러데이 법칙 - [[물리학Ⅰ]]

==== [[파동]] 및 [[광학]](Waves and Optics) ====
 * [[파동]]과 [[소리]](Waves and Sound): [[종파]]와 [[횡파]], 파동의 기술, 파동의 여러 가지 성질([[반사]], [[회절]], [[간섭]], [[도플러 효과]], [[맥놀이]], [[정상파]] 등) - [[물리학Ⅰ]], [[물리학Ⅱ]]
 * [[빛]](Light): [[전자기파]], 빛의 반사와 굴절, 임계각과 전반사, 빛의 회절과 간섭 - [[물리학Ⅰ]], [[물리학Ⅱ]]

=== Physics 2 ===
  * Passing Rate (3+) 65%
  * 5 Rate 15%
  * 1년 교육과정

하단에 서술되는 단원 구성은 AP Physics 1 에서 나오는 내용 외에 추가적으로 배우는 내용들이다.

==== [[유체역학]] 및 [[열역학]](Fluid Mechanics and Thermal Physics) ====
 * [[유체]](Fluids): 파스칼 법칙, 유체의 [[압력]]과 [[부력]], 아르키메데스 법칙, 유체의 연속 방정식과 [[베르누이 정리]] - [[고급 물리학]]
 * [[열역학]](Thermodynamics): [[온도]]와 [[압력]], [[열]]의 전달, [[몰]](mol)의 개념, [[이상 기체 법칙]], 기체 분자 운동론, [[열역학 제1법칙]]과 열역학 과정, [[열역학 제2법칙]]과 열기관의 효율 - [[물리학Ⅰ]]

==== [[전자기학]](Electricity and Magnetism) ====
Physics 1 에도 이미 배우는 내용이지만, Physics 2 에서 전체적으로 배워야 하는 내용이 더 많아짐으로 추가함.
 * 정전기학(Electrostatics): [[검전기]] 사용법, [[쿨롱 법칙]], [[전기장]]과 [[전위]], [[축전기]]의 [[정전용량]] - [[물리학Ⅰ]], [[물리학Ⅱ]]
 * [[전기회로]](Electric Circuits): [[전압]], [[전류]], [[저항]], [[전력]]과 전기 에너지, 저항과 축전기의 연결 - [[물리학Ⅱ]]
 * [[자기장]]과 [[자기력]](Magnetic Fields and Forces): 자기장, 자기력, 전류에 의한 자기장, 자기장에서 전류가 받는 힘, 전류가 흐르는 두 도선 사이의 힘, [[로런츠 힘]] - [[물리학Ⅰ]], [[물리학Ⅱ]]
 * [[전자기 유도]](Electromagnetic Induction): 전자기 유도의 정의, [[렌츠 법칙]], 자기 선속과 패러데이 법칙 - [[물리학Ⅰ]]

==== [[원자]] 및 [[핵물리학]](Atomic and Nuclear Physics) ====
 * [[양자론]](Quantum Theory): [[광전효과]], 콤프턴 효과와 [[광자]]의 운동량, [[물질파]], 선 스펙트럼 - [[물리학Ⅰ]], [[물리학Ⅱ]]
 * [[원자]](The Atom): 원자의 구조와 원자 모형의 변천, 수소 원자에서 전자의 전이, 전자 구름 모형 - [[물리학Ⅰ]]
 * [[원자핵]](The Nucleus): 원자핵의 구성 입자와 결합 에너지, 핵붕괴, [[핵융합]]과 [[핵분열]] 및 질량 결손 - [[물리학Ⅰ]]

==== [[파동]] 및 [[광학]](Waves and Optics) ====
 * 기하 광학(Geometrical Optics): 평면 [[거울]]과 구면 거울, [[렌즈]]에서의 상의 형성 - [[물리학Ⅱ]]

=== Physics C ===
보통 학교에서 Physics C를 전부 배우지만 AP 시험에서는 Physics C: Mechanics와 Physics C: Electricity & Magnetism으로 나뉜다. 시험도 두가지인 만큼 1년 동안 2학점을 준다. 단 한 과목을 오전 혹은 오후 내내 보는 다른 AP 과목과 달리, Physics C는 두 과목 합해서 오후 내내 본다.

'''Physics C: Mechanics'''
  * Passing Rate (3+) 73%
  * 5 Rate 23%
  * 0.5년 교육과정

'''Physics C: Electricity & Magnetism'''
  * Passing Rate (3+) 70%
  * 5 Rate 33%
  * 0.5년 교육과정

기본적으로 B 과목의 역학/전자기 내용을 포함하므로, 여기서는 C에서 추가된 내용만 서술한다. 또한 대체적으로 대학교 [[일반물리]]에 해당하는 내용이므로, 한국 교육과정에서 포함하는 과목은 적지 않는다.

==== [[뉴턴역학]](Newtonian Mechanics) ====
 * [[벡터]](Vectors): 벡터의 실수배, 단위벡터를 이용한 벡터의 성분 표시, 벡터의 [[내적]]과 [[외적]]이 추가되었다.
 * [[운동학]](Kinematics): [[미적분]]을 이용한 [[위치]], [[속도]], [[가속도]]의 표현이 추가되었다.
 * [[뉴턴의 운동법칙]](Newton's Laws of Motion): 추가 없음
 * [[일(물리학)|일]]과 [[에너지]](Work and Energy): 미적분을 이용한 일과 [[일률]]의 표현, [[퍼텐셜 에너지]] 곡선 해석이 추가되었다.
 * [[선운동량]](Linear Momentum): 미적분을 이용한 [[힘]]과 [[충격량]]의 표현, 질량 중심에 대한 내용이 추가되었다.
 * 회전 운동(Rotational Motion): '''C 역학의 꽃.''' [[돌림힘]]과 역학적 평형을 제외한 모든 개념이 새로운 내용이라고 봐도 무방하다. 각변위, 각속도, 각가속도의 개념과 관계, 등각가속도 운동 공식, [[회전 관성]](관성 모멘트), 회전 운동에서 일과 에너지, [[각운동량]] 보존 법칙이 추가되었다.
 * [[만유인력]](Gravitation): [[케플러의 법칙]], 물체 내부와 외부에서의 중력 변화, 미적분을 이용한 만유인력 구하기, 만유인력 퍼텐셜 에너지 공식의 유도, 공통 질량 중심이 추가되었다.
 * [[진동]] 운동(Oscillatory Motion): [[삼각함수]]를 이용한 단진동의 기술, 단진동을 나타내는 [[미분방정식]]이 추가되었다.

==== [[전자기학]](Electricity and Magnetism) ====
 * 정전기학(Electrostatics): 미적분을 이용한 전기장과 전기력 및 전위 구하기, 대전체 내부와 외부에서의 전기장과 전위 변화, 전기 선속과 [[가우스 법칙]]이 추가되었다.
 * [[축전기]]와 [[정전용량]](Capacitor and its Capacitance): 평행판이 아닌 축전기의 전기 용량 구하기, 유전체와 유전 상수, 축전기에 저장된 전기 에너지가 추가되었다.
 * [[직류]] 회로(Direct Current Circuits): [[키르히호프의 법칙]], [[휘트스톤 브릿지]], RC 회로의 충전 전하량과 전류 함수가 추가되었다.
 * [[자기장]]과 [[자기력]](Magnetic Forces and Fields): 미적분을 이용한 자기력 구하기, [[비오-사바르 법칙]]과 [[앙페르 법칙]]이 추가되었다.
 * [[전자기 유도]](Electromagnetic Induction): 미적분을 이용한 자기 선속과 유도 기전력 구하기, 미적분을 이용한 패러데이 법칙의 표현, [[코일]]과 자체 유도, RL 회로의 전류 상수, 코일에 저장된 자기 에너지, LC 회로의 전기 진동, [[맥스웰 방정식]]이 추가되었다.

사족이지만 2009 개정 교육과정 [[물리학Ⅱ]] 전자기의 [[최종보스]]로 꼽히는 [[교류]] 회로는 C 과목에서도 등장하지 않는다(...). [[일반물리학]]에서는 나오지만. 그마저도 2015 개정 교육과정 [[물리학Ⅱ]]에서는 그 내용마저 삭제되었다.

== 둘러보기 ==
[include(틀:고전역학)]
[include(틀:전자기학)]
[include(틀:유체역학)]
[include(틀:통계역학)]
[include(틀:양자역학)]
[[분류:Advanced Placement]][[분류:물리학]]