Comment bien faire en physique

Pour certains individus chanceux, être bon en physique vient naturellement. Pour le reste d'entre nous, cependant, obtenir une bonne note en physique nécessite beaucoup de travail. Heureusement, en apprenant d'importantes compétences fondamentales et en pratiquant souvent, presque tout le monde peut maîtriser son matériel de physique. Cependant, il est encore plus important d’obtenir une bonne note qu’une meilleure compréhension de la physique peut éclairer certaines des forces apparemment mystérieuses qui régissent le fonctionnement du monde.

Première partie de trois:
Comprendre les concepts de base de la physique

1. 1 Mémorisez les constantes de base. En physique, certaines forces, comme la force accélératrice de la gravité sur la terre, se voient attribuer des constantes mathématiques. C'est simplement une façon élégante de dire que ces forces sont généralement représentées sous le même numéro, peu importe où et comment elles sont utilisées. C'est une idée intelligente de mémoriser les constantes les plus courantes (et leurs unités) - souvent, elles ne seront pas fournies lors des tests. Voici quelques-unes des constantes les plus utilisées en physique:
   • Gravité (sur terre): 9,81 mètres / seconde²
   • Vitesse de la lumière: 3 × 10⁸ mètres / seconde
   • Constante molaire: 8,32 Joules / (mole × Kelvin)
   • Numéro d'Avogadro: 6.02 × 10²³ par mole
   • La constante de Planck: 6,63 × 10^-34 Joules × secondes
2. 2 Mémorisez les équations de base. En physique, les relations entre les différentes forces agissant dans l'univers sont décrites avec des équations. Certaines de ces équations sont très simples, tandis que d'autres sont extrêmement complexes. Avoir les équations les plus simples mémorisées et savoir les utiliser est essentiel pour résoudre des problèmes simples et complexes. Même des problèmes difficiles et déroutants sont souvent résolus en utilisant plusieurs équations simples ou en modifiant ces équations simples afin qu'elles correspondent à de nouvelles situations. Ces équations de base constituent la partie la plus facile de la physique à apprendre, et si vous les connaissez bien, il y a de fortes chances que vous sachiez au moins une partie de chaque problème complexe auquel vous faites face. Quelques-unes des équations les plus importantes sont:^[1]
   • Vitesse = changement de position / changement de temps (dx / dt)
   • Accélération = changement de vitesse / changement de temps
   • Vitesse actuelle = vitesse initiale + (accélération × temps)
   • Force = Masse × accélération
   • Énergie cinétique = (1/2) masse × vitesse²
   • Travail = Déplacement × Force
   • Puissance = Changement de travail / Changement de temps
   • Momentum = Masse × vitesse
3. 3 Etudiez la dérivation des équations de base. Avoir vos équations simples mémorisées est une chose - comprendre Pourquoi ces équations fonctionnent entièrement. Si vous le pouvez, prenez le temps d'apprendre comment chaque équation physique de base est dérivée. Cela vous donne une compréhension beaucoup plus claire de la relation entre les équations et fait de vous un résolveur de problèmes plus polyvalent. Puisque vous comprenez essentiellement comment fonctionne l'équation, vous pourrez l'utiliser beaucoup plus efficacement que s'il s'agissait simplement d'une chaîne de caractères mémorisée par cœur.
   • Par exemple, regardons une équation très simple: accélération = changement de vitesse / changement dans le temps, ou a = delta (v) / delta (t). L'accélération est la force qui fait changer la vitesse d'un objet. Si un objet a une vitesse initiale de v₀ au temps t₀ et une vitesse finale de v à l'instant t, on peut dire que l'objet accélère à mesure qu'il change de v₀ à v. L'accélération ne peut pas être instantanée - quelle que soit la vitesse à laquelle elle se produit, il y aura une certaine différence de temps entre le moment où l'objet se déplace à sa vitesse initiale et sa vitesse finale. Ainsi, a = (v - v₀/ t - t₀) = Delta (v) / Delta (t).
4. 4 Apprenez les compétences en mathématiques requises pour faire des problèmes de physique. On dit souvent que les mathématiques sont "le langage de la physique". Devenir un expert dans les principes fondamentaux des mathématiques est un excellent moyen d'améliorer votre capacité à maîtriser les problèmes de physique. Certaines équations de physique complexes requièrent même des compétences mathématiques spécialisées (comme la prise de dérivés et d'intégrales). Vous trouverez ci-dessous quelques sujets mathématiques qui peuvent vous aider à résoudre des problèmes de physique, par ordre de complexité:
   • Pré-algèbre et algèbre (pour les équations de base et les problèmes "trouver l'inconnu")
   • Trigonométrie (pour les diagrammes de force, les problèmes de rotation et les systèmes angulaires)
   • Géométrie (pour les problèmes de surface, de volume, etc.)
   • Précalcul et calcul (pour prendre des dérivées et des intégrales d'équations de physique - sujets généralement avancés)

Deuxième partie de trois:
Utiliser des stratégies de renforcement de score

1. 1 Concentrez-vous sur les informations importantes dans chaque problème. Les problèmes de physique contiennent souvent des «harengs rouges» - des informations qui ne sont pas nécessaires pour résoudre le problème. Lorsque vous lisez un problème de physique, identifiez les informations qui vous sont données, puis déterminez ce que vous essayez de résoudre. Écrivez l'équation (ou les équations) dont vous aurez besoin pour résoudre le problème, puis attribuez chaque information du problème aux variables appropriées. Ignorez les informations inutiles, car cela peut vous ralentir et rendre plus difficile la résolution du problème.
   • Par exemple, supposons que nous recherchions l’accélération d’une voiture lorsque celle-ci change en deux secondes. Si la voiture pèse 1000 kilogrammes, commence à se déplacer à 9 m / s et se termine à 22 m / s, on peut dire que v₀ = 9 m / s, v = 22 m / s, m = 1000 t = 2 s. Comme noté ci-dessus, l’équation d’accélération standard est a = (v - v₀/ t - t₀). Notez que cela ne prend pas en compte la masse de l'objet, nous pouvons donc ignorer le fait que la voiture pèse 1000 kg.
   • Ainsi, nous résoudrons comme suit: a = (v - v₀/ t - t₀) = ((22 - 9)/(2 - 0)) = (13/2) = 6,5 m / s²
2. 2 Utilisez les unités correctes pour chaque problème. Oublier d'étiqueter votre réponse ou d'utiliser les unités incorrectes est un moyen infaillible de manquer des points faciles.Pour vous assurer que vous obtenez un crédit complet pour tout problème que vous rencontrez, assurez-vous d'étiqueter votre réponse avec ses unités correctes en fonction du type d'informations exprimées. Certaines des unités les plus couramment utilisées pour les mesures courantes en physique sont énumérées ci-dessous - notez qu'en règle générale, les problèmes de physique utilisent presque toujours des mesures métriques / SI:
   • Masse: Grammes ou kilogrammes
   • Force: Newtons
   • Vitesse: mètres / seconde (parfois kilomètres / heure)
   • Mètres d'accélération / seconde²
   • Energie / Travail: Joules ou kilojoules
   • Puissance: Watts
3. 3 N'oubliez pas les petits détails (comme la friction, la traînée, etc.). Les problèmes de physique sont généralement des modèles des situations réelles - c’est-à-dire qu’elles simplifient la façon dont les choses fonctionnent pour rendre la situation plus facile à comprendre. Parfois, cela signifie que les forces susceptibles de modifier l'issue d'un problème (comme, par exemple, la friction) sont délibérément exclues du problème. Cependant, ce n'est pas toujours le cas. Si ces détails mineurs ne sont pas explicitement exclus du problème et que vous avez suffisamment d'informations pour les prendre en compte dans votre réponse, veillez à les inclure pour obtenir la réponse la plus précise.
   • Par exemple, supposons qu'un problème vous demande de déterminer la vitesse à laquelle un bloc de bois de 5 kilogrammes accélère le long d'un sol lisse s'il est poussé avec une force de 50 newtons. Puisque F = m × a, la réponse peut sembler aussi simple que la résolution de a dans l’équation 50 = 5 × a. Cependant, dans le monde réel, la force de friction agira contre le mouvement vers l’avant de l’objet, réduisant ainsi la force avec laquelle elle sera poussée. Si vous ne tenez pas compte de ce problème, vous obtiendrez une réponse dont le bloc accélère un peu plus rapidement que ce ne serait le cas.
4. 4 Vérifiez vos réponses. Un problème de physique de difficulté moyenne peut facilement impliquer une dizaine de calculs mathématiques. Une erreur dans l'une de ces situations peut entraîner l'arrêt de votre réponse. Portez une attention particulière à vos calculs au fur et à mesure que vous travaillez et, si vous avez le temps, vérifiez votre réponse à la fin pour vous assurer que vos calculs «s'accumulent».
   • Bien que le simple fait de refaire votre travail soit une façon de vérifier vos calculs, vous pouvez également faire appel au bon sens pour relier votre problème à la réalité afin de vérifier votre réponse. Par exemple, si vous essayez de trouver la quantité de mouvement (masse × vitesse) d'un objet se déplaçant dans la direction avant, vous ne vous attendez pas à une réponse négative, car la masse ne peut pas être négative et la vitesse est négative la direction "négative" (c'est-à-dire opposée à la direction "avant" dans votre cadre de référence). Ainsi, si vous obtenez un négatif, répondez, vous avez probablement fait une erreur dans vos calculs quelque part le long de la ligne.

Troisième partie de trois:
Faire de son mieux en classe de physique

1. 1 Lisez le sujet avant la conférence. Idéalement, vous ne devriez pas rencontrer de nouveaux concepts de physique pour la première fois en classe. Au lieu de cela, essayez de lire les leçons à venir dans votre manuel la veille de leur cours. Ne vous concentrez pas sur les mathématiques précises du sujet - à ce stade, concentrez-vous sur la compréhension des concepts généraux et essayez de comprendre ce qui est discuté. Cela vous donnera une base solide de connaissances sur laquelle vous pourrez appliquer les compétences mathématiques que vous apprendrez en classe.
2. 2 Faites attention pendant les cours. Pendant le cours, l'enseignant vous expliquera les concepts que vous avez rencontrés lors de votre pré-lecture et clarifiera tous les aspects du document que vous ne comprenez pas bien. Prenez des notes et posez beaucoup de questions. Votre professeur passera probablement par les mathématiques du sujet. Quand il ou elle le fait, essayez d'avoir une idée générale de "ce qui se passe" même si vous ne vous souvenez pas des dérivations exactes de chaque équation - avoir ce genre de "ressenti" pour le matériel est un atout énorme.
   • Si vous avez des questions persistantes après le cours, parlez-en à votre professeur. Essayez de rendre vos questions aussi précises que possible - cela montre au professeur que vous écoutiez. Si l'enseignant n'est pas occupé, il ou elle sera probablement en mesure de prendre un rendez-vous pour parcourir le matériel avec vous et vous aider à le comprendre.
   • Vous pourriez même demander à votre professeur ou à votre professeur s’ils seraient disposés à vous laisser enregistrer les cours pour que vous puissiez les écouter à nouveau plus tard. Cela vous permettrait de demander des éclaircissements sur tout ce qui ne vous est toujours pas clair après avoir réécouté la conférence.
3. 3 Révisez vos notes à la maison. Pour finir d'étudier et de peaufiner vos connaissances en physique, prenez quelques instants pour passer en revue vos notes dès que vous avez une chance chez vous. Cela vous aidera à conserver les connaissances que vous avez acquises dans le cours du jour. Plus vous attendez longtemps après avoir pris vos notes pour les examiner, plus il sera difficile de s'en souvenir et plus les concepts seront «étrangers», alors soyez proactif et cimentez vos connaissances en examinant vos notes chez vous.
4. 4 Résoudre des questions pratiques. Tout comme les mathématiques, l'écriture ou la programmation, résoudre des problèmes de physique est une compétence mentale. Plus vous utiliserez cette compétence, plus elle deviendra facile. Si vous avez des difficultés avec la physique, assurez-vous de résoudre de nombreux problèmes. Cela vous préparera non seulement aux examens, mais vous aidera également à rendre de nombreux concepts plus clairs au fur et à mesure que vous parcourrez le matériel.
   • Si vous n'êtes pas satisfait de votre niveau en physique, ne vous contentez pas d'utiliser simplement les problèmes assignés dans vos devoirs pour la pratique. Faites un effort supplémentaire pour résoudre les problèmes que vous ne rencontreriez pas normalement - il peut s'agir de problèmes dans votre manuel qui ne vous sont pas assignés, de problèmes gratuits en ligne ou même de problèmes de livres de physique (généralement vendus dans les librairies universitaires).
5. 5 Utilisez les sources d’aide à votre disposition. Vous n'avez pas à essayer de suivre un cours de physique difficile, car selon votre situation scolaire, il peut y avoir des dizaines de façons d'obtenir de l'aide. Recherchez et utilisez les ressources d'aide dont vous avez besoin pour mieux comprendre votre matériel de physique. Bien que certaines ressources d'aide puissent coûter de l'argent, la plupart des étudiants ont au moins quelques options gratuites à leur disposition. Voici quelques idées sur qui et quoi chercher si vous avez besoin d'aide physique:
   • Votre professeur (par rendez-vous après l'école)
   • Vos amis (via des groupes d'étude et des devoirs)
   • Tuteurs (à titre privé ou dans le cadre d'un programme scolaire)
   • Ressources tierces (comme les livres de problèmes physiques, les sites éducatifs comme Khan Academy, etc.)