Точные и естественные науки

Как изучить физику с нуля

Школьная физика для многих осталась набором формул, которые надо было подставить к контрольной. Взрослому проще: можно не спешить и каждый раз спрашивать, откуда берётся формула и что она описывает в реальном мире. План ниже идёт от механики к электричеству и оптике — в том порядке, в котором одна тема опирается на другую.

Обновлено
В этой статье

Какая математика нужна заранее#

Для школьного курса хватит алгебры: выразить одну величину через другие,
решить линейное и квадратное уравнение, работать со степенями десяти. Из
геометрии — прямоугольный треугольник, синус и косинус, потому что силы и
скорости раскладываются на составляющие. Производные и интегралы на первом
круге не нужны; они понадобятся, если захочется физики вузового уровня.
Если алгебра забыта, лучше сначала потратить на неё месяц — иначе каждая
задача по физике будет упираться в математику, а не в физику.

Механика: начало всего#

Механика занимает первую треть плана, и это оправдано: на ней учатся думать
как физик. Начни с кинематики — путь, скорость, ускорение, графики
движения. Затем динамика: три закона Ньютона, сила тяжести, трение, упругость.
После неё — импульс и энергия, законы сохранения. Здесь стоит задержаться:
многие задачи, которые решаются тяжело через силы, решаются в две строки
через сохранение энергии.

Признак, что механика освоена: ты можешь нарисовать для любой задачи схему
сил, действующих на тело, и объяснить, почему оно движется именно так.

Молекулярная физика и тепло#

Температура, давление, газовые законы, теплоёмкость, фазовые переходы, первое
начало термодинамики. Тема хорошо ложится на бытовой опыт: почему скороварка
варит быстрее, почему запотевают окна, куда девается тепло от чайника.
Каждое понятие старайся привязать к такому примеру.

Электричество и магнетизм#

Заряд, электрическое поле, напряжение, ток, сопротивление, закон Ома,
последовательное и параллельное соединение, мощность. Затем магнитное поле и
электромагнитная индукция — принцип работы генератора и трансформатора. Для
электричества особенно полезны бесплатные симуляторы, где можно собрать цепь
и посмотреть, как меняются ток и напряжение.

Колебания, волны и оптика#

Маятник и пружина, звук, отражение и преломление света, линзы. Завершить
первый круг можно обзором того, что было после классической физики:
строение атома, фотоэффект, радиоактивность — без глубоких выкладок, чтобы
понимать, куда двигаться дальше.

Как решать задачи по физике#

Работай по одной схеме: записать «дано» с единицами в СИ, нарисовать
рисунок, выбрать закон, получить ответ в общем виде (буквами) и только потом
подставлять числа. Ответ в буквах легко проверить по размерности: если
скорость получилась в килограммах, ошибка найдена ещё до вычислений. Второй
приём — прикидка: разумно ли, что автомобиль разгоняется до ста километров в
час за полсекунды?

Как вести конспект#

На каждую тему — одна страница: основные величины с единицами, два-три
закона с пояснением, при каких условиях они верны, и одна полностью
разобранная задача. Отдельно веди список условий применимости: «трением
пренебречь», «газ идеальный», «скорость много меньше скорости света». Именно
их обычно забывают.

Частые ошибки на первом круге#

  • Выписывать формулы без условий, при которых они работают. Формула пути
    при равноускоренном движении не годится, если ускорение меняется.
  • Путать массу и вес, скорость и ускорение, энергию и мощность. Полезно
    завести табличку величин: обозначение, единица, что она описывает.
  • Забывать переводить единицы: километры в час и граммы в задаче почти
    всегда нужно перевести в метры в секунду и килограммы.
  • Читать разобранные решения вместо того, чтобы решать. Узнать решение
    легко, придумать его самому — совсем другой навык.

План по этапам

  1. Месяц 1 — алгебра и кинематикаПовторить уравнения и тригонометрию прямоугольного треугольника; путь, скорость, ускорение, графики движения.
  2. Месяцы 2–3 — динамика и законы сохраненияЗаконы Ньютона, силы, импульс, энергия; схема сил к каждой задаче.
  3. Месяц 4 — тепловые явленияГазовые законы, теплоёмкость, фазовые переходы, первое начало термодинамики.
  4. Месяцы 5–6 — электричество и магнетизмЗакон Ома, цепи, мощность, магнитное поле, индукция; опыты в симуляторе.
  5. Месяц 7 — волны и оптикаКолебания, звук, преломление и линзы; обзор атомной физики.

Начать изучать эту тему у себя

План ляжет в твой репозиторий: отмечай этапы, веди конспект — история изменений покажет, как ты продвинулся.

Начать план

Проверь себя

1.Автомобиль проехал 120 км за 1,5 часа. Какова его средняя скорость в км/ч?

2.На тело массой 2 кг действует сила, сообщающая ему ускорение 3 м/с². Чему равна сила в ньютонах?

3.Напряжение на резисторе 12 В, сопротивление 4 Ом. Какой ток течёт через резистор, в амперах?

Источники

  • PhET Interactive SimulationsБесплатные симуляторы Университета Колорадо: цепи, силы, волны
    бесплатно
  • OpenStax — College PhysicsБесплатный учебник физики на английском с задачами и ответами
    бесплатно
  • Khan AcademyБесплатные видеоуроки и упражнения по физике
    бесплатно

Было полезно?

Ещё темы

Точные и естественные науки Как изучить химию с нуля Химия пугает обилием формул, но держится на нескольких идеях: из чего состоит атом, почему атомы соединяются и как считать вещество в молях. Если пройти их по порядку, остальное — органика, растворы, электрохимия — достраивается на готовый фундамент. Ниже план на три-четыре месяца для взрослого, который начинает почти с чистого листа. Точные и естественные науки Как изучить высшую математику с нуля Высшую математику изучают самостоятельно по разным причинам: чтобы понять машинное обучение, подтянуть предмет перед сессией, читать инженерную или экономическую литературу. Путь у всех похожий — пределы и производные, интегралы, линейная алгебра, затем уравнения и ряды. Ниже — порядок, ориентиры по срокам и способы проверить, что ты действительно понимаешь, а не узнаёшь формулы. Точные и естественные науки Как изучить математику с нуля Взрослому, который возвращается к математике, редко нужно начинать с таблицы умножения — обычно база рвётся в конкретном месте: дроби, отрицательные числа, уравнения. План ниже начинается с поиска этого места, а потом ведёт через арифметику и алгебру к функциям и геометрии без школьной спешки и оценок. Точные и естественные науки Как изучить статистику с нуля Статистика нужна аналитикам, исследователям, врачам, маркетологам и всем, кто читает новости с цифрами. Изучать её с нуля удобно в три слоя — описать данные, понять вероятность, делать выводы по выборке, — и на каждом слое сразу считать на настоящих данных. Здесь — порядок тем, практика и типичные ловушки, в которые попадают даже опытные люди. Программирование и IT Как изучить Python с нуля Python хорош для первого знакомства с программированием: код читается почти как текст, а стандартная библиотека закрывает большинство бытовых задач. Этот план ведёт от установки интерпретатора до собственных скриптов, покрытых тестами, — примерно за четыре месяца при занятиях около часа в день. Профессиональные навыки Как изучить 1С с нуля 1С — это не бухгалтерия, а программа, в которой бухгалтерию ведут. Освоить её самостоятельно можно за один-два месяца, если заранее понимать, что такое счёт и проводка, и учиться на учебной базе, а не на рабочей. Ниже порядок: от интерфейса и справочников до закрытия месяца и отчётов.

Ещё сценарии

Личная база знаний Личная база знаний — это не архив всего прочитанного, а набор твоих собственных записей, связанных между собой, к которым ты возвращаешься. Разберём, как её устроить, чтобы она работала, а не превратилась в свалку ссылок. СДО для сотрудников Классическая СДО — это курсы, назначения, отчёты и сертификаты. Skillok закрывает часть этих задач иначе — через репозиторий материалов, задачи-назначения и курсы с автопроверкой. Если тебе нужны отчёты по каждому сотруднику и совместимость со SCORM — честно скажем сразу, этого нет. Приложение для конспектов Хороший конспект нужно не только написать, но и перечитывать, дополнять и находить через год. Для этого подходят обычные markdown-файлы с формулами и схемами, разложенные по предметам и хранящие историю правок. Вот как вести конспекты у нас.