Cómo aprender física de manera efectiva y eficiente

Question

¿Cómo estudias física de manera efectiva? ¿Cómo se lee un libro de física en lugar de simplemente mirarlo durante horas?

(Mis disculpas de antemano si la pregunta está mal planteada o es demasiado subjetiva en su forma actual para cumplir con los requisitos del FAQ; ciertamente apreciaría cualquier sugerencia para su modificación si es necesario.)

Answer 1

Lea con un bloc de notas a su lado. Cuando el autor diga

• "Se deduce que ..."
• "Obviamente ..."
• "De las ecuaciones (1.137) y (5.17) podemos ver que ..."
• ...
• ...
• ...

no avance hasta que esté de acuerdo. A veces será realmente obvio; otras veces puede requerir muchas hojas de papel (Jackson fue particularmente difícil para mí).

---

Esto requerirá tiempo sin distracciones, y puede ser mejorado con alguna combinación de suficiente sueño, nutrición adecuada y una IV de la bebida con cafeína de su elección.

Answer 2

Me gustan las otras respuestas, pero aquí tienes algunos consejos adicionales:

1. Aprender es un proceso activo, en el que te enseñas a ti mismo. Nadie más puede hacerlo por ti. Por lo tanto, al leer un libro de texto, tu tarea es reconstruirlo para ti mismo. Dilo de manera diferente, haz sentido de ello en tu propio idioma. Hazte preguntas y trata de responderlas, y no aceptes nada como autoridad sin asegurarte de que suene y se sienta correcto. Solo entonces puedes estar seguro de que realmente lo has entendido.

2. Mucha práctica - los pianistas pasan horas estirando y flexionando sus dedos, haciendo escalas, y todo tipo de actividades muy aburridas y nada glamorosas. La física no es diferente, muchas ejercicios de dedos son parte del juego, incluso si parecen triviales.

3. También relacionado con otras respuestas - conócete a ti mismo. Todos somos diferentes, por lo que parte del proceso es descubrir qué funciona para ti y qué no, y hacer los ajustes necesarios. Asegúrate de estar disfrutando, al menos la mayor parte del tiempo, es difícil mantener tu interés de lo contrario.

¡Buena suerte!

Answer 3

Aquí algunas sugerencias reuniendo diversas ideas de este sitio y otros y agregando mis propios pensamientos. Asegúrate de revisarlo, ya que algunas cosas se me escapan:

1. Sé claro cuál es tu objetivo

   • una comprensión intuitiva del funcionamiento del mundo que te rodea (así como más lejos) o
   • la capacidad de resolver problemas complejos (o incluso romper nuevos límites - eso es algo que ni siquiera abordaré aquí). Hacer física de alto nivel significa que tendrás que adentrarte en las matemáticas, pero esto no te dará mucho para la comprensión intuitiva (o al menos es la ruta mucho más laboriosa).

2. No te emociones demasiado por temas de moda (teoría de cuerdas, mecánica cuántica y relatividad especial) antes de tener un buen dominio de los fundamentos en mecánica, ondas y electromagnetismo. Tal vez realmente hayas descubierto que el principio de incertidumbre no se sostiene, pero todos pensarán que eres un payaso si no conoces los conceptos básicos de la cinemática (y un poco más que eso). Y "Hablemos de teoría de cuerdas" ya no es tan interesante como frase para conquistar.

3. Acepta que no tienes que entender todo de una vez. Si no lo entiendes después de haber trabajado en ello, simplemente memorízalo y sigue adelante. A veces (principalmente para cuestiones conceptuales, como la dualidad onda-partícula) entender básicamente significa acostumbrarse a algo. Otras veces, tal vez solo tengas un bloqueo y lo entenderás cuando regreses. Pero si más adelante te encuentras sabiendo todo matemáticamente pero sin entender nada sobre el significado físico, deberías volver.

4. Si estás interesado en la comprensión intuitiva, intenta ver la física en lo que estás haciendo (¿por qué no te caes a través de la silla?). Haz experimentos mentales, como si una variable puede subir hasta el infinito (o caer a cero) y piensa qué pasaría. Todo esto puede ser divertido con personas afines, así que socializa con la física (me temo que la física de alto nivel no te brindará mucha vida social, por el contrario).

5. Incluso si no estás interesado en la física de alto nivel, obtén un mínimo de matemáticas. Puede resultar difícil hablar de física con físicos sin conocer los conceptos básicos de cálculo, por ejemplo.
   Si estás interesado en la física de alto nivel y no tienes una sólida base cuantitativa, corregir tus debilidades matemáticas probablemente sea más importante que familiarizarte con cualquier física.

6. Y luego resuelve problemas. Hay muchas fuentes de problemas. Una opción (gratuita) es buscar en exámenes anteriores.

   • Los paneles de exámenes en el Reino Unido para A-levels (aproximadamente lo mismo que cursos avanzados en los EE. UU.) son de acceso público y no están mal, aunque no están estructurados por temas. Los exámenes de AQA (uno de los paneles) están aquí.
   • La Universidad Estatal de Ohio ha compilado una buena cantidad de problemas de práctica para el GRE de Física.
   • Incluso más avanzado, la Universidad de Columbia tiene una lista de exámenes anteriores que los estudiantes de posgrado en física deben aprobar antes de comenzar su investigación de doctorado.

7. Mejora tu fluidez con el aprendizaje adaptativo. Toktol physics (nota - estoy trabajando para este sitio, todavía se está expandiendo bastante) utiliza preguntas (hasta nivel universitario/Advanced Placement/A-level, cubriendo prácticamente todo el plan de estudios) en una secuencia adaptada a la capacidad de cada persona, y la repetición espaciada para ayudar a las personas a aprender física (y matemáticas) lo más rápido posible. Pearson y algunos otros editores también tienen herramientas de aprendizaje en línea para la física, pero tienden a venir con libros o solo son accesibles para miembros de un curso (por ejemplo, Mastering Physics de Pearson).

8. Consigue los libros correctos:

   • La etiqueta de libros en la (física stackexchange) tiene muchas buenas listas de libros para diferentes propósitos, y una publicación de preguntas sobre libros de la comunidad wiki hace un buen trabajo reuniéndolos (incluyendo listas de libros gratuitos).
   • En el lado más avanzado, los libros de física que no están dirigidos a físicos sino a ingenieros u otras disciplinas donde la física es una materia auxiliar pueden ser atajos bastante buenos (están más centrados en ir directo al grano). Una publicación menciona Física para científicos e ingenieros de Randall D. Knight y no tengo nada mejor que sugerir.
   • En el lado más simple, "Física" de Tim Kirk y Neil Hodgson (para Bachillerato Internacional) es muy completo y también cubre los temas de moda como secciones opcionales. Física conceptual de Hewitt (dirigido a estudiantes universitarios en EE. UU., probablemente más del lado menos exigente del espectro) es muy suave con tus habilidades matemáticas y bastante buena explicando.

9. Obtén la comprensión intuitiva viendo algunas clases en video de buena calidad.

   • Clases en video de Walter Levin (profesor emérito de física en el MIT y una estrella de la educación en física) son extremadamente accesibles (en parte gracias a sus experimentos tipo truco) pero muy sólidas en todo momento.
   • Las clases de Física para Futuros Presidentes (Berkeley) también son excelentes para una introducción aún más casual a la física.
   • Hay videos de clases de física más avanzados (nivel universitario) en Berkeley y MIT.
   • Khan Academy muestra videos de Sal Khan, otra estrella educativa, explicando física (así como matemáticas y otras cosas) escribiendo en una tableta.

10. Las diapositivas y notas de clase son informales y se centran en hacer los puntos clave (que pueden perderse en libros masivos) y eso es en lo que los principiantes deben enfocarse, por lo que vale la pena buscarlas. Buscar en Google, por ejemplo, "ppt velocidad de escape ppt" o "pdf unión p-n" dará resultados masivos. Revisar esos documentos te proporcionará nuevas formas visuales de entender conceptos.

11. Si te gusta jugar con simulaciones, hay varios proyectos gratuitos en línea listados (pero de una manera no muy accesible) por el Departamento de Educación de EE. UU.. La Universidad de Colorado tiene una buena cantidad de simulaciones de física, aunque nuevamente es un poco tedioso revisarlas. Jugar con tales simulaciones te ayudará a fortalecer tu intuición.

Answer 4

Si estás mirando los libros de texto durante horas, entonces lo estás haciendo mal. Una buena manera es trabajar los ejemplos y los problemas, primero del texto, y luego de otras fuentes. A menos que apliques lo que lees a algunos buenos problemas, imagines lo que está escrito y hagas algunos ejemplos propios, solo tendrás una ilusión de comprensión.

Answer 5

Agregaría que desarrollar una intuición física para los objetos de estudio es una herramienta increíblemente útil. Esto incluye tener una idea de la escala de las cosas, así como la consideración de cosas fundamentales como la transferencia de energía. Además, comprender a fondo modelos simples como osciladores armónicos simples o los conceptos de simetrías puede ser de gran ayuda, ya que estas aparecen en todas partes. Si tienes acceso y una pregunta específica sobre un tema, la Revista Americana de Física frecuentemente tiene artículos sobre enfoques educativos en la física que me han resultado útiles en mis estudios. ¡En efecto, buena suerte!