¿Cuáles son los cursos de matemáticas que debo tomar antes de estudiar física avanzada?

Antes de estudiar física, definitivamente debes tener una comprensión de Álgebra y Geometría (principalmente geometría analítica y trigonometría). Los fundamentos del álgebra y la geometría serán imprescindibles para ayudarlo a comprender el cálculo.

Algunos temas con los que debería sentirse cómodo son:

  • Suma, resta, multiplicación y factorización de polinomios
  • Simplificando expresiones algebraicas
  • Resolviendo ecuaciones lineales
  • Resolviendo ecuaciones cuadráticas
  • Funciones exponenciales
  • Funciones logaritmicas
  • Teorema de pitágoras
  • Áreas, superficies y volúmenes de figuras simples.
  • El círculo unitario (y las funciones trigonómicas).
  • Funciones gráficas
  • Mediciones de ángulos en grados y radianes (también se convierten entre los dos)
  • Identidades trigonomicas basicas

Una vez que domines el álgebra y la geometría debes tomar Cálculo ; sin embargo, en general, en una universidad de cuatro años, el Cálculo 1–3 se toma simultáneamente con la Física 1–3. En Calc 1 cubrirás:

  • Límites
  • Derivados
  • Integrales

En Calc 2 cubrirás:

  • Diferentes técnicas de integración.
  • Aplicaciones de integrales,
  • Coordenadas paramétricas y polares
  • Secuencias y series.
  • Vectores

En Calc 3 cubrirás:

  • Espacio tridimensional
  • Derivadas parciales
  • Integrales multiples
  • Integrales de linea
  • Integrales de superficie

Una vez que tome estos cursos básicos de matemáticas, puede ampliar su conocimiento con álgebra lineal, ecuaciones diferenciales y ecuaciones diferenciales parciales .

Si está tomando un curso avanzado de física, solo pregunte al profesor cuáles son los requisitos previos. No quieres luchar y terminar con una mala calificación porque no estabas preparado.

Si, por otro lado, estás estudiando física avanzada por diversión o por curiosidad, simplemente sumérgete y deja que tus estudios guíen tu aprendizaje. La mayoría de los textos de física introducen las matemáticas relevantes a medida que progresan. Muchos tienen apéndices que proporcionan tutoriales o introducciones básicas a las técnicas empleadas. Una vez que te encuentras con una idea matemática que no entiendes, entonces puede ser el momento de pasar a un libro de texto de matemáticas. Sin embargo, no es necesario ser matemático antes de comenzar a estudiar física avanzada.

Tenía un amigo en la escuela de posgrado que se había especializado en física y matemáticas como estudiante universitario. Me dijo que sus estudios matemáticos no eran tan útiles para la física de posgrado porque el enfoque de los matemáticos y físicos es muy diferente. Conocía muchas pruebas hermosas y teoremas generales, pero no eran directamente relevantes para las matemáticas aplicadas requeridas para su investigación. (Recuerdo que dijo: “Puedo probar que existe una solución para esta ecuación diferencial, y que es única, pero no sé cómo encontrarla”)

Si estudia física durante el tiempo suficiente, encontrará todos los temas enumerados en las otras respuestas. No es necesario que los conozca antes de comenzar. Además, estudiar algo como el análisis tensorial o las ecuaciones diferenciales antes de saber por qué lo estudia puede ser tedioso. (Estos temas tienen su propia belleza intrínseca, y muchas personas encuentran que vale la pena estudiarlos por su propio bien. Pero si su objetivo es aprender física, esto puede no aplicarse). Estudie física hasta que encuentre un concepto matemático que no tenga sentido. Luego, aprende lo suficiente sobre ese concepto para volver a la física.

¿Leíste algún libro sobre ciclismo antes de intentar montar uno? ¿Fuiste al gimnasio durante un par de años para fortalecer las piernas y desarrollar la fuerza y ​​el equilibrio del núcleo antes de subir a una bicicleta por primera vez? ¡Por supuesto no! Intentaste montar, probablemente te caíste un par de veces y luego lo atrapaste. Aprendiste a hacerlo haciéndolo.

El simple hecho es que nadie sabe todo lo que necesita saber antes de comenzar a estudiar física. Simplemente sumérgete y recoge lo que necesites a medida que avanzas.

Las matemáticas básicas de educación superior que debes conocer son: cálculo de una sola variable, cálculo multivariable, cálculo vectorial, ecuaciones diferenciales ordinarias, ecuaciones diferenciales parciales y álgebra lineal.

Dependiendo del tema, es posible que necesites matemáticas adicionales como análisis complejos, tensores, coordenadas generalizadas, estadísticas, etc.

La física matemática es un área vasta. Cuanto más avanzado vayas, más difícil será la matemática. Hay una matemática más avanzada utilizada en física que no he citado aquí.

Supongo que por “física avanzada” se refiere a la física a nivel universitario, destinado a las carreras de física e ingeniería (no a las carreras de comunicación).

En ese caso, debe sentirse muy cómodo con el cálculo multivariable, las ecuaciones diferenciales y el álgebra lineal.

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