¿Con qué debería familiarizarme antes de tratar de comprender la mecánica clásica?

Depende del nivel de mecánica clásica que va a aprender: autoaprendizaje en la escuela secundaria, escuela secundaria, introducción de pregrado, pregrado intermedio, escuela de posgrado.

  1. Escuela secundaria: no se requieren muchas matemáticas porque lo más importante es obtener una visión general y algunos conceptos clave. (suma, resta, multiplicación, división, fracciones, positivo y negativo, mayor que, mayor o igual que, menor que, menor o igual que, dirección)
  2. Preparatoria: se requiere un poco más de matemática porque construir conceptos sigue siendo lo más importante. (Geometría, funciones, vectores, cociente de diferencia, diferenciación e integración muy básicas)
  3. Introducción de pregrado: básicamente las mismas matemáticas que en la escuela secundaria, pero debes usar las matemáticas para resolver casi todos los problemas. (Diferenciación e integración avanzadas, límites, ecuaciones diferenciales ordinarias)
  4. Pregrado intermedio: más confía en las matemáticas para resolver algunos “problemas de la vida real” especialmente diseñados. (Ecuación diferencial parcial, álgebra lineal, funciones especiales, probabilidad, análisis de introducción, análisis complejo)
  5. Postgrado: los problemas están más cerca de la realidad. (Todo tipo de matemáticas: en particular, álgebra abstracta, topología, PDE avanzada, teoría de representación grupal, geometría diferencial, operadores, etc.)

Esta es solo mi opinión y obviamente faltan muchos temas. Sin embargo, creo que es lo básico para diferentes niveles de mecánica; p

Necesita familiarizarse con:

1.Vectores, operaciones vectoriales, incluidos productos cruzados. Pero no es probable que necesite operaciones para campos vectoriales, como divergencia, curvatura, etc.

2. Tensores básicos (el segundo rango como máximo será suficiente, ya que lo necesitará para un tensor de inercia de cuerpo rígido).

3. Diferenciación en tiempo de escalares y vectores.

4. Ecuaciones diferenciales ordinarias, especialmente sistemas de esas.

Con esto, lo más probable es que tenga éxito en comprender y resolver problemas en la mecánica de Newton.

Sin embargo, si continúa con los formalismos de Lagrange y Hamilton, necesitará tener un conocimiento básico de las PDE (por ejemplo, eventualmente encontrará ecuaciones de Hamilton-Jacobi o ecuaciones de Lagrange del segundo tipo).

Depende del nivel en el que desee comprenderlo.

Para el nivel secundario, todo lo que realmente necesita es álgebra, ¡pero el cálculo definitivamente ayudaría!

Para estudiantes de primer año de Mecánica Newtoniana, definitivamente cálculo (diferencial e integral).

Para la Mecánica Lagrangiana / Hamiltoniana de nivel de pregrado y posgrado avanzado, sería prudente dominar el cálculo variacional y las variables complejas (incluidas las integrales de contorno).

Además de la gran respuesta de Matt, agregaría que, matemáticamente, necesita algo de cálculo (tanto de una sola variable como de varias variables), álgebra lineal y cierta familiaridad con las ecuaciones diferenciales parciales no estaría de más. También debe estudiar mecánica básica y electricidad y magnetismo antes de pasar a la mecánica clásica.

Geometría coordinada. Vectores y operaciones vectoriales (adición, escalado, punto y productos cruzados). Trigonometría básica Transformadas de coordenadas. Ecuaciones diferenciales lineales. Sistemas de ecuaciones diferenciales lineales. Eso debería darte un buen comienzo matemático.

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