¿Qué matemáticas debo saber antes de profundizar en la física?

Para la física básica sin cálculo, las fórmulas de geometría, el álgebra y unos 5 minutos enfocados de trigonometría deberían ser suficientes.

Para la Mecánica Newtoniana I (el primer curso universitario de física en muchos lugares), estará mejor si ya tiene un semestre de cálculo de la universidad (o año de escuela secundaria). Aprende cálculo muy, muy a fondo si vas a ir más lejos en física. Los derivados son una ciencia, las integrales son un arte. Para el electromagnetismo (por lo general, el segundo curso de física en la universidad) es de gran ayuda conocer el cálculo multivariable y el cálculo vectorial; tomarlos al mismo tiempo es un poco arriesgado y probablemente deba leer con anticipación algunos. Para olas, lo mismo.

Las ecuaciones diferenciales se ven como un curso “a medias”; Es un tema inacabado. En el momento en que lo tomé, me preguntaba por qué no esperaron hasta que se supiera más antes de intentar enseñarlo a estudiantes universitarios. Más tarde descubrí que un físico quiere * cada * * solo * * pedazo * de conocimiento en él. El precalculo parece una mezcla aleatoria, hasta que alcanza el cálculo y se da cuenta de que lo necesita todo. Lo mismo con las ecuaciones diferenciales. Diferentes ecuaciones son para calcular lo que el álgebra es para aritmética.

Antes de llegar a la mecánica cuántica, realmente debes haber tomado álgebra lineal, ecuaciones diferenciales y cálculo complejo, y haberlo hecho muy bien en al menos las dos primeras. Encontré pocas cosas más dolorosas que aprender matemáticas de físicos; es MUCHO mejor (al menos para mí) aprender un tema de matemáticas de forma lógica y rigurosa antes de ver a un físico presentarlo poco a poco, de manera pragmática, casual o francamente. Y, por favor, lea sobre las funciones generalizadas antes de que un físico intente enseñarle sobre el “delta de Dirac”.

Si desea aprender la relatividad general, encuentre el libro más difícil sobre cálculo vectorial que pueda y domínelo, asegúrese de que su álgebra lineal sea muy buena, luego comience con la geometría diferencial.

Ahí. ¡Ese es el consejo matemático que realmente desearía que alguien me hubiera dado cuando recién comenzaba!

Conozco el libro de Halliday. Esta es una introducción muy sólida a la física de nivel universitario. Has elegido un buen libro.


Se divide en dos secciones, Volumen 1 y Volumen 2. Estos corresponden aproximadamente al contenido cubierto por los cursos de Física I y Física II de nivel universitario.

  • Si tienes un dominio firme del álgebra de nivel universitario, podrás aprender algunas cosas del libro, pero la mayor parte se te pasará por la cabeza.
  • Para realmente absorber y dominar el contenido, necesitará trigonometría, cálculo diferencial y cálculo integral. En particular, realmente no se puede abordar ninguno de los capítulos sobre ondas sin una buena comprensión de las funciones trigonométricas, y se requiere cálculo para comprender profundamente los capítulos sobre movimiento y electromagnetismo.
  • Una comprensión básica de las ecuaciones diferenciales ordinarias, el cálculo de vectores o el cálculo de tensor puede otorgar información sobre algunos temas, pero no los necesita. Como dice el título, el libro de Halliday enseña los fundamentos. Evita los temas de nivel intermedio que requerirían esas matemáticas.

Para la física introductoria, solo necesitas álgebra básica. Muchos estudiantes de secundaria pueden resolver problemas básicos de cinemática o conservación de energía con muy poco conocimiento matemático. Si quieres pasar de ese nivel, al menos necesitarás algo de cálculo. Un curso introductorio de cálculo sería suficiente para aprender algunas de las derivaciones básicas. A medida que avanzas en la física, necesitarás más matemáticas.

Para comprender completamente la mayoría de la física a nivel de pregrado, necesitará algunos cálculos avanzados, ecuaciones diferenciales, álgebra lineal y un poco de ecuaciones diferenciales parciales.

Realmente solo depende de qué tan lejos quieras llegar con él. Sé que esto es mucho más de lo que probablemente querías saber, pero espero que te dé una idea de lo que necesitas para seguir adelante.

¿A qué nivel estás ‘profundizando’?

Si está tomando un curso de física en la escuela secundaria, el álgebra y la trigonometría son 100% suficientes.

Si eres un estudiante universitario en otro campo que está sacando interés de la física y NO estás en ciencias, nuevamente, el álgebra / trigonometría debería estar bien.

Si eres un estudiante universitario de ciencias, pero no en ciencias físicas o ingeniería, el cálculo de una sola variable debería ser suficiente, pero el cálculo vectorial te ayudaría inmensamente.

Si eres un estudiante universitario de ciencias físicas o de ingeniería, entonces necesitas cálculo de variable simple Y vector, junto con ecuaciones diferenciales (ODE y PDE) y álgebra lineal.

Si está en la escuela de posgrado, también se beneficiará del análisis, la teoría de grupos y la topología.

Si quieres ser un autodidacta y aprender física por ti mismo, el álgebra probablemente sea lo suficientemente bueno como para entender lo que dicen los artículos populares, pero necesitarás al menos a través de ecuaciones diferenciales para seguir.

Ninguno en absoluto.

No ‘aprendemos’ las matemáticas. Ya lo sabemos

Las matemáticas no son como el lenguaje. No sabes griego si no lo sabes. Pero las matemáticas todos lo sabemos. Es lógica. Todos venimos integrados con la lógica.

Por lo tanto, no necesita aprender matemáticas para profundizar en física. En lo que respecta a los ‘símbolos matemáticos’ como sin (a) y log (b), apréndalos sobre la marcha …

Entonces, comience …

El estudio de la física asume que ya sabes las matemáticas necesarias para resolver problemas de física. Se enfoca en enseñar cómo funciona la naturaleza y cómo puedes usar esa comprensión para explorar cosas nuevas. Mientras más antecedentes matemáticos tenga, más agradable y fructífera será su exposición al estudio de los fenómenos de la naturaleza.

Para comprender y comprender la mayor parte de la Física, es fundamental que haya completado y comprenda el álgebra I para poder resolver los problemas de Física y poder visualizar y conceptualizar los problemas de Física, debe haber completado la Geometría. 2 habilidades de Álgebra II que se requieren son la trigonometría y la ley de los senos y cosenos. La física se trata realmente de desarrollar estrategias para resolver problemas y usar el álgebra para encontrar una solución.

Álgebra básica y geometría euclidiana. Debes conocer bien estos temas.

Cálculo I y II y sus requisitos previos. Uber cimientos importantes. Especialmente derivados e integrales. Presta especial atención a estos, ya que explican muchos conceptos de tasa de tiempo en física.