La fisica descrive il mondo in termini di matematica. Anche se non hai intenzione di prendere lezioni di fisica al college oltre il livello introduttivo, dovrai farlo comprendere alcuni concetti matematici -- quelli di algebra, geometria e trigonometria -- per stare al passo con i classe. E se hai intenzione di laurearti in fisica o continuare la tua educazione fisica, avrai bisogno anche di una buona conoscenza dei concetti matematici più elevati.
Algebra
L'algebra è un elemento costitutivo assolutamente essenziale per le abilità matematiche di cui avrai bisogno in un corso di fisica universitario. Fornisce un'introduzione alle idee di variabili e costanti, nonché alle idee di manipolazione e risoluzione di equazioni sia lineari che quadratiche. L'algebra lineare è necessaria in particolare per risolvere sistemi di equazioni lineari ed esprimerli come matrici o vettori. L'algebra è necessaria anche per comprendere la geometria analitica, che studia oggetti geometrici come piani e sfere con l'uso di equazioni algebriche.
Geometria/Trigonometria
La fisica è lo studio degli oggetti e del movimento attraverso lo spazio e il tempo; la geometria, che è la branca della matematica dedicata alle proprietà dello spazio e delle forme, è vitale. Gli studenti di fisica dovrebbero avere familiarità con i concetti della geometria euclidea bidimensionale, dando loro la comprensione dei concetti come congruenza, somiglianza e simmetria, nonché geometria analitica, compresi i vettori in cartesiano, polare e sferico coordinate. Trigonometria, che inizia con lo studio dei triangoli rettangoli e prosegue fino allo studio della funzioni trigonometriche sin, cos e tan, è particolarmente necessaria per trovare le componenti di vettori.
Calcolo
Molte università offrono un corso di fisica per laureati non scientifici che non richiedono calcolo. Se non hai intenzione di seguire ulteriori lezioni di fisica, la fisica senza calcolo funge da buona introduzione ai concetti di base. Tuttavia, ci sono molti concetti in fisica che non possono essere pienamente compresi senza comprendere la matematica sottostante. Il calcolo è necessario per una definizione accurata del concetto di "lavoro", così come per descrivere la cinematica e molti altri aspetti della dinamica. Anche nei corsi di fisica per studenti non laureati, gli studenti dovrebbero avere una solida conoscenza di algebra, geometria e trigonometria.
Altri concetti matematici
Con l'introduzione della meccanica quantistica nella fisica, il campo della probabilità è diventato improvvisamente importante in un modo che non era stato in precedenza. Gli studenti che intendono seguire corsi di fisica di livello superiore scopriranno di aver bisogno di una comprensione della probabilità per esplorare la fisica quantistica. Inoltre, molti problemi in fisica non possono essere risolti esattamente in forma chiusa e richiedono metodi matematici di approssimazione, come le espansioni in serie di potenze e l'integrazione del punto di sella.