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大学物理習得フローチャート
スタート
STEP 1: 興味と感覚の形成(小学生〜中1)
身の回りの「なぜ?」を大切に
物理的現象の観察(重さ、音、光、動き)
好奇心と論理的思考の種まき
STEP 2: 基礎理科・算数の理解(中1〜中2)
理科:力・エネルギー・電気・音・光
数学:比例・反比例・図形・方程式
実験や観察で理解を深める
STEP 3: 中学物理の定着(中2〜中3)
力の合成・分解、電流回路、光の反射・屈折
エネルギー保存、運動と摩擦
数学と物理のつながりを意識
STEP 4: 高校物理(物理基礎・物理)+ 数学ⅠA〜ⅡB(高1〜高2)
力学:運動方程式、エネルギー保存、運動量
波動:音、光、干渉・回折
熱:熱量、比熱、状態変化
電磁気:回路、電場・磁場、フレミングの法則
原子:放射線・エネルギー準位
数学:ベクトル、三角関数、指数・対数
STEP 5: 高校物理 応用 & 数学Ⅲ・C(高3)
力学の解析(斜面・円運動・単振動)
電磁気の微積分的理解(誘導・電場ベクトル)
数学:微積分、複素数平面、行列
STEP 6: 大学教養物理(1年)
力学(解析力学の導入)
電磁気学(マクスウェル方程式)
波動・振動(偏微分方程式)
熱力学(統計的理解)
量子力学(シュレディンガー方程式の導入)
数学:線形代数、常微分・偏微分方程式、ベクトル解析
STEP 7: 大学専門物理(2年〜4年)
解析力学(ラグランジュ・ハミルトン形式)
電磁気学(マクスウェル方程式の完全理解)
量子力学(演算子、波動関数、行列力学)
統計力学(エントロピー、分配関数)
相対性理論(特殊・一般)
必要な数学:フーリエ解析、群論、複素関数論など
STEP 8: 研究レベルの物理へ(大学院 or 自学)
物性物理、素粒子、宇宙論、量子場理論などへ進む
英語論文を読める力、プログラミング・シミュレーション能力も重要
ゴール:物理の構造・本質を理解し、応用・発展・研究が可能なレベル