Módulo 1
Bienvenidos estimados estudiantes, durante el desarrollo de este curso
abarcaremos el Módulo Introducción a la Física, observaremos el papel que esta
ejerce en el desarrollo científico y de nuevas tecnologías, desarrollaremos
diversos temas relacionados desde el origen, aplicación de esta en la solución
de problemas en la vida diaria y el mejoramiento de la calidad de vida de la
sociedad
Para iniciar debemos tener claro el concepto de física y la evolución de
esta como ciencia, Iremos descubriendo paso por paso la comunicación y
representación del conocimiento científico, sus aplicaciones y rol que van de
la mano en los avances científicos y tecnológicos.
¿Qué es la Física?
La física (del griego “physis”, realidad
o naturaleza) es la ciencia fundamental sistemática que estudia las propiedades
de la naturaleza con ayuda del lenguaje matemático. Es también aquel
conocimiento exacto y razonado de algún fenómeno, basándose en su estudio por
medio del método científico. Estudia las propiedades de la materia, la energía,
el tiempo, el espacio y sus interacciones.
La física no es sólo una ciencia
teórica, es también una ciencia experimental. Como toda ciencia, busca que sus
conclusiones puedan ser verificables mediante experimentos y que la teoría
pueda realizar predicciones de experimentos futuros. Dada la amplitud del campo
de estudio de la física, así como su desarrollo histórico con relación a otras
ciencias, se la puede considerar la ciencia fundamental o central, ya que
incluye dentro de su campo de estudio a la química y a la biología, además de
explicar sus fenómenos
La física en su intento de describir los
fenómenos naturales con exactitud y veracidad ha llegado a límites impensables,
el conocimiento actual abarca desde la descripción de partículas fundamentales
microscópicas, el nacimiento de las estrellas en el universo e incluso conocer
con una gran probabilidad lo que aconteció los primeros instantes del
nacimiento de nuestro universo, por citar unos pocos conocimientos.
Por esto, decimos que el objetivo
de la Física es una parte de ella, es lo que usualmente llamamos en que debe
consistir una explicación; y mucho menos definir que es realidad y que no lo
es.
En primer lugar, la realidad es
todo aquello que es solo que exista un procedimiento fiable que permita
cuantificar numéricamente alguna magnitud, sino que dotamos a la palabra de un
sentido más amplio para incluir todas aquellas mediciones cualitativas son: el
color (percibido por nuestro cerebro), el hecho de que una determinada reacción
nuclear se produzca o no, dará un proyectil al blanco o no, etc. En este sen
estamos más familiarizados es medible (y por lo tanto real), sino que entidades
más abstractas también lo son.
La física es la ciencia que estudia las propiedades de la materia, la energía, el espacio y el tiempo, así como las relaciones que se establecen entre todas ellas.
PRINCIPALES RAMAS QUE ESTUDIA LA FÍSICA
1. Mecánica clásica:
rama de la física que estudia el comportamiento de los cuerpos a nivel
macroscópico y a velocidades pequeñas comparadas con la de la luz.
2. Mecánica cuántica:
rama de la física que estudia el comportamiento de la materia a escalas
atómicas o inferiores.
3. Astronomía:
rama de la física que estudia los astros, así como los movimientos y leyes que
los rigen.
4. Electricidad y Magnetismo:
rama de la física que estudia la electricidad, el magnetismo y la relación
entre ambos.
5. Relatividad:
rama de la física que estudia cómo varían las leyes físicas al cambiar los
sistemas de referencia.
6. Acústica:
rama de la física que estudia el comportamiento de las ondas sonoras.
7. Óptica:
rama de la física que estudia el comportamiento de la luz.
8. Termodinámica:
rama de la física que estudia la relación entre el calor y las restantes formas
de energía, Entre otras.
Origen del SI
La observación de
un fenómeno es en general, incompleta a menos que dé lugar a una información
cuantitativa. Para obtener dicha información, se requiere la medición de una
propiedad física. Así, la medición constituye una buena parte de la rutina
diaria del físico experimental.
La medición es la
técnica por medio de la cual asignamos un número a una propiedad física, como
resultado de una comparación de dicha propiedad con otra similar tomada como
patrón, la cual se ha adoptado como unidad.
Supongamos una habitación cuyo suelo está cubierto de
baldosas, tal como se ve en la figura, tomando una baldosa como unidad, y
contando el número de baldosas medimos la superficie de la habitación, 30
baldosas. En la figura inferior, la medida de la misma superficie da una
cantidad diferente 15 baldosas.
La medida de una misma magnitud física (una superficie) da
lugar a dos cantidades distintas debido a que se han empleado distintas
unidades de medida.
Este ejemplo, nos pone de manifiesto la necesidad de
establecer una única unidad de medida para una magnitud dada, de modo que la
información sea comprendida por todas las personas.
Unidades del SI
La
unidades del SI se dividen en tres clases:
• unidades base
• unidades derivadas
• unidades suplementarias
las cuales en conjunto
conforman el "sistema coherente de unidades SI". El SI también
incluye prefijos de los múltiplos y submúltiplos de las unidades SI.
Unidad de longitud:
metro (m)
El metro es la
longitud de trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de
1/299 792 458 de segundo.
Unidad de masa
El kilogramo (kg) es
igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo, adoptado por la
tercera Conferencia General de Pesas y Medidas en 1901.
Unidad de tiempo
El segundo (s) es la
duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la
transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de
cesio 133. Esta definición se refiere al átomo de cesio en reposo, a una
tempartaura de 0 K.
Unidad de intensidad
de corriente eléctrica
Unidad de temperatura termodinámica
Unidad de cantidad
de sustancia
Unidad de intensidad
luminosa
1.
Las unidades derivadas se forman a partir de
productos de potencias de unidades básicas. Las unidades derivadas coherentes
son productos de potencias de unidades básicas en las que no interviene ningún
factor numérico más que el 1. Las unidades básicas y las unidades derivadas
coherentes del SI forman un conjunto coherente, denominado conjunto de unidades
SI coherentes.
Irodov. Leyes fundamentales de mecánica. Editorial Mir (1981)
Bernard Cohen. El nacimiento de una nueva Física. Alianza Universidad (1989).
Sánchez Ron J. M. El origen y desarrollo de la relatividad. Editorial Alianza Universidad (1983).
Hoffmann B. La relatividad y sus orígenes. Editorial Labor (1985).
Kuhn T. S. La teoría del cuerpo negro y la discontinuidad cuántica. 1894-1912. Alianza Universidad (1980).
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