En principio, ninguno en absoluto. Las leyes del movimiento de Newton y la teoría de la relatividad de Einsteins pueden explicarse sin ningún tipo de matemática.
Sin embargo, si desea UTILIZAR esas leyes de la física, para aplicarlas a situaciones del mundo real, entonces al menos necesitará algo de álgebra básica y la capacidad de insertar números en una ecuación y calcular los resultados.
Entonces, por ejemplo: la segunda ley de Newton dice: ” El cambio de impulso de un cuerpo es proporcional al impulso impreso en el cuerpo, y ocurre a lo largo de la línea recta en la que se imprime ese impulso”.
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Bueno, si sabes qué es el impulso, qué es un impulso y qué significa “proporcional”, entonces puedes entender que cuanto más presionas sobre algo, más impulso obtendrá. Y si comprende que el impulso es el producto de la masa y la velocidad de algo, entonces puede comprender que Newton dice que cuanto más empuje algo, más rápido se moverá. La segunda parte de la ley dice que el objeto se alejará de la dirección en que lo empujas. Cosas bastante simples … empujas, el objeto se aleja de ti, y cuanto más empujas, más rápido se mueve.
Eso está bien hasta que quieras saber qué tan fuerte tienes que empujar (y por cuánto tiempo) para que el objeto se mueva a una velocidad particular (como cuánto tiempo tomará tu automóvil para pasar de 0 a 60 con un motor en particular).
Para hacerlo bien, debes mirar dos ecuaciones:
[matemáticas] F = ma [/ matemáticas]
[matemáticas] v = 1/2 en ^ 2 [/ matemáticas]
La fuerza es la masa multiplicada por la aceleración, la velocidad es la mitad de la aceleración multiplicada por el cuadrado de la cantidad de tiempo que estás acelerando.
Bueno … para obtener la cantidad de tiempo que necesita presionar el objeto con una fuerza particular para lograr que vaya a una velocidad específica, necesitará reorganizar la primera ecuación para obtener ‘a’ en el lado izquierdo. luego sustitúyalo en la segunda ecuación, luego resuelva eso para obtener ‘t’ en el lado izquierdo … eso es un montón de álgebra bastante simple … pero necesita algo de álgebra aquí.
Luego, terminarás con una ecuación con una raíz cuadrada … así que necesitas algunas habilidades aritméticas para conectar la fuerza que puede ejercer el motor y la masa del automóvil … una calculadora puede hacer eso por ti, pero tú necesita saber al menos los conceptos básicos de la aritmética para llegar allí.
Entonces … no necesita matemática para apreciar lo que implican estas leyes sobre la naturaleza de la realidad, pero necesita al menos álgebra básica y aritmética si desea usar las leyes para algo definido.
A medida que la física se vuelve más complicada, cada vez es más difícil sobrevivir sin más y más matemáticas. Pero las leyes de Newton son bastante simples, y la “Relatividad Especial” también es bastante fácil de entender.
