science >> Wetenschap >  >> anders

Welke wiskundige concepten zijn nodig om klassen op universitair niveau te begrijpen?

Natuurkunde beschrijft de wereld in termen van wiskunde. Zelfs als je niet van plan bent om natuurkunde te volgen op een college voorbij het inleidende niveau, moet je een aantal wiskundige concepten begrijpen - die van algebra, geometrie en trigonometrie - om bij te blijven met de klas. En als je van plan bent om een ​​hoofdvak in de natuurkunde te volgen of anders je natuurkunde-opleiding voort te zetten, moet je ook een goed begrip hebben van hogere wiskundige concepten.
Algebra

Algebra is een absoluut essentiële bouwsteen voor de wiskundige vaardigheden je hebt een cursus fysica van een universiteit nodig. Het biedt een inleiding tot de ideeën van variabelen en constanten, evenals tot de ideeën van het manipuleren en oplossen van zowel lineaire als kwadratische vergelijkingen. Lineaire algebra is met name nodig voor het oplossen van systemen van lineaire vergelijkingen en het uitdrukken ervan als matrices of vectoren. Algebra is ook noodzakelijk voor het begrijpen van analytische meetkunde, die geometrische objecten zoals vlakken en bollen bestudeert met behulp van algebraïsche vergelijkingen.
Meetkunde /trigonometrie

Fysica is de studie van objecten en beweging door ruimte en tijd ; geometrie, dat is de tak van de wiskunde gewijd aan eigenschappen van ruimte en vormen, is van vitaal belang. Natuurkundestudenten moeten bekend zijn met concepten van tweedimensionale euclidische geometrie, waardoor ze begrip krijgen voor concepten zoals congruentie, gelijkenis en symmetrie, evenals analytische meetkunde, inclusief vectoren in cartesiaanse, polaire en bolcoördinaten. Goniometrie, die begint met de studie van juiste driehoeken en doorgaat tot en met de studie van de trigonometrische functies sin, cos en tan, is met name nodig bij het vinden van de componenten van vectoren.
Sciencing Video Vault
Maak de (bijna) perfecte beugel: hier is hoe maak je de (bijna) perfecte beugel: hier is hoe
calculus

Veel hogescholen bieden een natuurkundeklasse aan voor niet-wetenschappelijke majors waarvoor geen calculus nodig is. Als je niet van plan bent om verdere lessen in de natuurkunde te volgen, dan dient fysica zonder calculus als een goede inleiding tot de basisbegrippen. Er zijn echter veel concepten in de natuurkunde die niet volledig begrepen kunnen worden zonder de onderliggende wiskunde te begrijpen. Calculus is vereist voor een nauwkeurige definitie van het begrip 'werk', evenals voor het beschrijven van kinematica en vele andere aspecten van dynamica. Zelfs in natuurkundecursussen voor niet-majors, moeten studenten een goed begrip hebben van algebra, meetkunde en trigonometrie.
Andere wiskundige concepten

Met de introductie van kwantummechanica in de natuurkunde, werd het waarschijnlijkheidsveld plotseling belangrijk op een manier dat het niet eerder was. Studenten die van plan zijn hogere natuurkundige cursussen te volgen, zullen ontdekken dat ze een goed begrip van de waarschijnlijkheid nodig hebben om de kwantumfysica te onderzoeken. Bovendien kunnen veel problemen in de natuurkunde niet exact in gesloten vorm worden opgelost en zijn er wiskundige benaderingsmethoden nodig, zoals uitbreidingen van krachtreeksen en integratie van zadelpunten.