Vorbereitung auf den Common Test: Physik und Grundlagen der Physik

Der University Entrance Common Test (大学入学共通テスト, meist kurz 共通テスト) ist die gemeinsame erste Stufe der Aufnahmeprüfung an japanischen Universitäten. Er wird vom National Center for University Entrance Examinations (大学入試センター) gestellt. Der Termin 2027 ist am 16. und 17. Januar 2027, und die Naturwissenschaften sind am zweiten Tag.

Physik kommt an diesem Tag zweimal vor. 『物理』 (Physik) ist ein eigenes Fach. 「物理基礎」 (Grundlagen der Physik) ist einer von vier Bereichen im gemeinsamen Fach der naturwissenschaftlichen Grundlagen. Dieser Leitfaden behandelt beide, denn die Physikprüfung baut auf den Grundlagen der Physik auf, und der Physics-Zen-Pfad Common Test: Physik übt beide. Physics Zen ist unabhängiges prüfungsnahes Üben. Es ist kein offizielles Material und steht in keiner Verbindung zum National Center.

So sieht die Prüfung aus

Das Dokument des National Center zu Fächern und Aufgabenformat 2027 (出題教科・科目の出題方法等) nennt zwei getrennte naturwissenschaftliche Fächer, in denen Physik vorkommt.

『物理』 (Physik). 100 Punkte in 60 Minuten, über den gesamten Oberstufenkurs 物理.

『物理基礎／化学基礎／生物基礎／地学基礎』 (naturwissenschaftliche Grundlagen). Ein Fach mit vier Bereichen: Grundlagen der Physik, der Chemie, der Biologie und der Geowissenschaften. Du bearbeitest zwei der vier in einer gemeinsamen Sitzung von 60 Minuten, je 50 Punkte, in beliebiger Reihenfolge und Zeiteinteilung.

Bei der Bewerbung meldest du an, ob du ein oder zwei naturwissenschaftliche Fächer schreibst, und das bestimmt deine Anfangszeit am 17. Januar: laut dem Prüfungsleitfaden 2027 9:30 bis 11:40 Uhr bei zwei Fächern, 10:40 bis 11:40 Uhr bei einem. Welche Fächer du überhaupt brauchst, legen die Universitäten fest, bei denen du dich bewirbst; maßgeblich sind also deren Zulassungsrichtlinien (募集要項).

Jede Antwort wird auf einem Antwortbogen markiert. Die Richtlinien zur Aufgabenerstellung 2027 (問題作成方針) sehen Mehrfachauswahl oder Antworten mit Zahlen oder Symbolen vor, und es können verknüpfte Aufgaben vorkommen, bei denen die Antworten aufeinanderfolgender Fragen kombiniert werden und mehr als eine Kombination als richtig gilt. Für Physik verlangen dieselben Richtlinien, in einem Abschnitt, der auch für Chemie, Biologie und Geowissenschaften gilt, Beobachtungs- und Versuchsergebnisse mit mathematischen Methoden zu analysieren und zu deuten und über Material nachzudenken, das die Prüflinge noch nicht kennen, wobei die Inhalte der Grundlagen der Physik berücksichtigt werden. In der Praxis heißt das: die Situation lesen, die Physik darin finden, rechnen und dann auswählen.

Die Prüfungen von 2026, Aufgabe für Aufgabe

Das National Center veröffentlicht alle früheren Prüfungen samt Lösungsschlüssel mit den Punkten für jede Antwort. Die Physikprüfung 2026 hatte vier große Aufgaben (大問) zu je 25 Punkten und 22 Antwortfelder. Die Grundlagen der Physik hatten drei, mit 16, 16 und 18 Punkten und 14 Antwortfeldern. Hier steht, was jede Aufgabe verlangte und wo sie im Pfad landet.

Zwei Muster fallen auf. Die Physik in jeder Aufgabe ist normale Lehrplanphysik, und das meiste davon lässt sich üben, bis es automatisch geht. Und die Prüfung verpackt diese Physik in ein Experiment, ein Gespräch oder einen Graphen, und all das muss man lesen, bevor irgendeine Formel hilft. Den ersten Teil trainiert der Pfad, den zweiten trainieren alte Prüfungen.

Was der Physics-Zen-Pfad enthält

Achtundfünfzig Fertigkeiten, gegliedert in dieselben sechs Einheiten wie auf der Seite des Pfads. Die Aufgaben verwenden $g = 9.8\,\mathrm{m/s}^2$.

Grundlagen: Bewegung und Energie (12 Fertigkeiten). Gleichförmige Bewegung, gleichmäßige Beschleunigung und freier Fall; Newtonsche Gesetze, Reibung und schiefe Ebene; Arbeit, kinetische und potentielle Energie, Energieerhaltung und Leistung; Dichte und Druck sowie Auftrieb.

Physik: verschiedene Bewegungen (14 Fertigkeiten). Waagerechter und schräger Wurf; Impuls und Kraftstoß, Impulserhaltung, elastische Stöße, die Stoßzahl und der Schwerpunkt; gleichförmige Kreisbewegung, Zentripetalkraft und Gravitation, einschließlich potentieller Energie im Gravitationsfeld und Fluchtgeschwindigkeit; Federn, Pendel und Energie der harmonischen Schwingung; sowie das Drehmoment für das Gleichgewicht eines starren Körpers.

Wärme und Gase (5 Fertigkeiten). Spezifische Wärmekapazität, Phasenübergänge, die Gasgesetze mit kinetischer Gastheorie (Druck aus der Molekülbewegung, $\tfrac{3}{2}kT$, innere Energie eines einatomigen Gases), der erste Hauptsatz der Thermodynamik sowie Wärmekraftmaschinen und Wirkungsgrad.

Wellen (9 Fertigkeiten). Wellengeschwindigkeit, Wellengraphen und Interferenz, das elektromagnetische Spektrum, Schall und Dopplereffekt, stehende Wellen und Reflexion am festen und freien Ende, Reflexion und Brechung, Linsen und Spiegel, Doppelspalt- und Dünnschichtinterferenz sowie Beugungsgitter.

Elektrizität und Magnetismus (13 Fertigkeiten). Ladung, Feld und Potential; Ohmsches Gesetz, Reihen- und Parallelschaltung (einschließlich der Umwandlung eines Messgeräts in ein Ampere- oder Voltmeter mit Neben- oder Vorwiderstand), Leistung und Kirchhoffsche Regeln mit Innenwiderstand; Kondensatoren, ihre Schaltungen und ein Kondensator in einem Gleichstromnetz; das Magnetfeld eines Stroms, die magnetische Kraft auf einen Leiter und auf eine bewegte Ladung, Induktion, Wechselstrom und Transformatoren sowie Selbst- und Gegeninduktion mit Blindwiderstand, Impedanz und Resonanz.

Atome (5 Fertigkeiten). Photonen und Photoeffekt, Materiewellen und Röntgenstrahlung, atomare Energieniveaus, radioaktiver Zerfall und Masse-Energie.

Vierundzwanzig Aufgaben im Pfad sind im Stil des Common Test geschrieben, und die meisten verlangen die Antwort in den Ziffernfeldern der Prüfung, in der Form ア.イ × 10^ウ, sodass zwei signifikante Stellen zur Gewohnheit werden. Jede Fertigkeit erzeugt bei jedem Versuch neue Werte, die Kontrolle erfolgt sofort, und ein vollständiger Lösungsweg öffnet sich, sobald du geantwortet hast. Die Theorie zur Fertigkeit ist von der Aufgabe aus nur einen Tipp entfernt. Fünf Meisterschaftsstufen pro Fertigkeit entscheiden, wann du damit fertig bist. Der Pfad ist Premium; das Thema Kinematik ist vollständig kostenlos, und die App läuft auf iPhone und Android.

Was der Pfad nicht leistet

Mach dir die Lücken klar, denn die Prüfungen 2026 haben gleich mehrere davon getroffen: die Compton-Aufgabe, die Strahlungseinheiten, eine Kombination nach dem Muster „alle zutreffenden wählen“ in 第1問 der Physik und zwei Aufgaben, in denen der richtige Graph zu wählen ist, in den Grundlagen der Physik.

Nicht geübte Inhalte: Halbleiter und der pn-Übergang, die spezifische Ladung des Elektrons und der Millikan-Versuch, der Compton-Effekt, Elementarteilchen, Strahlungseinheiten wie das Sievert und das Durchdringungsvermögen, die Betrachtung der Kreisbewegung mit der Zentrifugalkraft, Kippbedingungen, die Wheatstonesche Messbrücke und das Verhältnis aus dem dritten Keplerschen Gesetz. Diese lernst du aus dem Lehrbuch und aus alten Prüfungen.

Nicht geübte Formate: den richtigen Graphen aus mehreren auswählen, Kombinationen nach dem Muster „alle zutreffenden Aussagen wählen“, Antworten als Term in vorgegebenen Buchstaben und lange Experimente auf Grundlage von Messdaten. In der Prüfung wählst du eine Optionsnummer aus einer Liste, die acht oder mehr Möglichkeiten haben kann; die meisten Aufgaben im Pfad bieten vier.

Bewusst ausgelassen: Rotationsdynamik, Rotationsenergie, Strömungen und RC-Zeitkonstanten werden an anderer Stelle in der App behandelt, stehen aber nicht im nationalen Lehrplan für Physik und sind deshalb nicht in diesem Pfad.

Und es ist keine Probeklausur. Echte Aufgaben unter 60-Minuten-Bedingungen zu lösen, ist ein eigener Arbeitsschritt, und dafür sind die alten Prüfungen das richtige Material.

Zwölf Wochen bis zum 17. Januar

Ab der letzten Oktoberwoche bleiben zwölf Wochen. Wenn du Anfang November anfängst, hast du etwa zehn: Gib der Grundlagen-Einheit eine Woche statt zwei und den Wellen eine Woche statt zwei. Hier ist der Plan Woche für Woche.

Wochen 1 und 2: Bewegung und Energie aus den Grundlagen. Zwölf Fertigkeiten. Schnell erledigt, wenn deine Grundlagen sitzen, aber überspringe sie nicht: Die Physikprüfung setzt jede davon voraus, und wer die Grundlagen der Physik schreibt, wird direkt darin geprüft.

Wochen 3 und 4: verschiedene Bewegungen. Vierzehn Fertigkeiten und die schwerste Einheit der Physikprüfung. Stoßzahl und die bei einem Stoß verlorene Energie verdienen zusätzliche Zeit, denn 2026 war eine ganze Aufgabe über 25 Punkte darauf aufgebaut.

Woche 5: Wärme und Gase. Fünf Fertigkeiten. Arbeite einen Kreisprozess im pV-Diagramm durch, bis du für jeden Schritt sagen kannst, welche der Größen Wärme, Arbeit und Änderung der inneren Energie null ist.

Wochen 6 und 7: Wellen. Zuerst die Wellengraphen: ein y-x-Diagramm und ein y-t-Diagramm lesen, ohne sie zu verwechseln. Dann stehende Wellen, Doppler, Brechung und die verschiedenen Arten der Interferenz.

Wochen 8 und 9: Elektrizität und Magnetismus. Dreizehn Fertigkeiten. Ein geladenes Teilchen, das erst ein elektrisches und dann ein magnetisches Feld durchquert, verbindet zwei Fertigkeiten in einer Aufgabe, wie 2026; übe beide, bis jede davon Routine ist.

Woche 10: Atome. Fünf Fertigkeiten. Schreib danach die Liste aus dem vorigen Abschnitt auf und arbeite jeden Punkt mit dem Lehrbuch ab.

Wochen 11 und 12: alte Prüfungen. Schreib die Prüfungen des National Center in 60 Minuten: Physik oder die Grundlagen der Physik zusammen mit deinem zweiten Grundlagenbereich. Geh nach jeder zurück zu den Fertigkeiten, die dich Punkte gekostet haben.

Konventionen, auf die es ankommt

Ziffernfelder. Viele Zahlenantworten gehören in Felder wie ア.イ × 10^ウ. Runde erst ganz am Ende auf zwei signifikante Stellen und achte darauf, dass im Exponentenfeld die Zehnerpotenz steht, die du tatsächlich hast.

Buchstaben bleiben Buchstaben. Wenn die Prüfung die Fallbeschleunigung als $g$ schreibt, wie die Eisberg-Aufgabe der Grundlagen der Physik 2026, ist die Antwort ein Term mit $g$, keine Zahl. Der Pfad verlangt Zahlen, also pflege die symbolische Gewohnheit gesondert bei den alten Prüfungen.

Einheiten. Kelvin in jeder Gasrechnung, Elektronvolt und Joule in der Atomphysik auseinanderhalten, und die Schallgeschwindigkeit verwenden, die die Aufgabe angibt, nicht die, an die du dich erinnerst.

Jede Option lesen. Bei verknüpften Aufgaben und Kombinationsantworten rettet eine richtige erste Hälfte keine falsche zweite.

Physik oder Grundlagen der Physik?

Das entscheiden deine Universitäten. Die Grundlagen der Physik sind die Hälfte einer 60-minütigen Sitzung, die du dir mit einem weiteren Grundlagenbereich teilst; Physik ist eine volle Stunde für sich. Wenn du nur die Grundlagen der Physik schreibst, ist die erste Einheit des Pfads dein Kern, zusammen mit spezifischer Wärmekapazität, Phasenübergängen, Wellengeschwindigkeit, Wellengraphen und stehenden Wellen, Ohmschem Gesetz, Reihen- und Parallelschaltung und Leistung, Transformatoren, dem elektromagnetischen Spektrum, radioaktivem Zerfall und Masse-Energie. Wenn du Physik schreibst, nutze den ganzen Pfad.

Für die Mathematikprüfungen derselben Prüfung hat Math Zen einen passenden Leitfaden zu den Mathematikprüfungen des Common Test. Wenn dir die Doppler-Aufgabe Sorgen macht, erklären die Rechenbeispiele zum Dopplereffekt die Wahl der Vorzeichen. Und wenn das Problem eher das Lernen als der Stoff ist, beginne mit effektiv Physik lernen und komm dann zum Pfad zurück.