Aplicaciones De La Fisica

INTRODUCCION

Si observamos con paciencia y cuestionamos el porqué de las cosas llegaremos al amplio campo de la física. Las aplicaciones de la física se dan a distintas escalas:

- La física cuántica permite el estudio de las partículas elementales, que nos entregan importante información que podría llegar a explicar el origen del universo y el Big Bang. Este tipo de aplicaciones se llevan a cabo en aceleradores de partículas.

- A una escala intermedia, la física está tras los principales avances tecnológicos; permite diseñar y volar aviones, barcos y autos. Sus principios permiten que nuestras casas sean sólidas y seguras, y además está detrás de todas las estructuras y fábricas que producen lo que necesitamos.

- A una gran escala las aplicaciones físicas tienen que ver con el estudio del universo y las interacciones de grandes cuerpos como planetas y soles.

En resumen, la física y sus aplicaciones se encuentran tras prácticamente todo lo que hacemos hoy en día, ya sea de manera directa o indirecta.

CAPITULO I

CAMPOS DE LA FISICA

Dentro del campo de estudio de la Física Clásica se encuentran:

• Mecánica

• Termodinámica

• Mecánica Ondulatoria

• Óptica

• Electromagnetismo: Electricidad | Magnetismo

Dentro del campo de estudio de la Física Moderna se encuentran:

• Relatividad

• Mecánica cuántica: Átomo | Núcleo | Física Química | Física del estado sólido

• Física de partículas

• Gravitación

Dentro del campo de estudio de la Física Contemporánea se encuentran:

• Termodinámica fuera del equilibrio: Mecánica estadística |Percolación

• Dinámica no lineal: Turbulencia| Teoría del Caos | Fractales

• Sistemas complejos: Socio física | Econofísica | Criticalidad autorganizada| Redes Complejas

• Física mesoscópica: Puntos cuánticos

• Nano-Física: Pinzas ópticas

CAPITULO II

Mecánica clásica

Se conoce como mecánica clásica a la descripción del movimiento de cuerpos macroscópicos a velocidades muy pequeñas en comparación con la velocidad de la luz. Existen dos tipos de formulaciones de esta mecánica, conocidas como mecánica newtoniana y mecánica analítica.

La mecánica newtoniana, como su nombre indica, lleva intrínsecos los preceptos de Newton. A partir de las tres ecuaciones formuladas por Newton y mediante el cálculo diferencial e integral, se llega a una muy exacta aproximación de los fenómenos físicos. Esta formulación también es conocida como mecánica vectorial, y es debido a que a varias magnitudes se les debe definir su vector en un sistema de referencia inercial privilegiado.

La mecánica analítica es una formulación matemática abstracta sobre la mecánica; nos permite desligarnos de esos sistemas de referencia privilegiados y tener conceptos más generales al momento de describir un movimiento con el uso del cálculo de variaciones. Existen dos formulaciones equivalentes: la llamada mecánica lagrangiana es una reformulación de la mecánica realizada por Joseph Louis Lagrange que se basa en la ahora llamada ecuación de Euler-Lagrange (ecuaciones diferenciales de segundo orden) y el principio de mínima acción; la otra, llamada mecánica hamiltoniana, es una reformulación más teórica basada en una funcional llamada hamiltoniano realizada por William Hamilton. En última instancia las dos son equivalentes.

Electromagnetismo

El electromagnetismo describe la interacción de partículas cargadas con campos eléctricos ymagnéticos. Se puede dividir en electrostática, el estudio de las interacciones entre cargas en reposo, y la electrodinámica, el estudio de las interacciones entre cargas en movimiento y la radiación. La teoría clásica del electromagnetismo se basa en la fuerza de Lorentzy en las ecuaciones de Maxwell.

La electrostática es el estudio de los fenómenos asociados a los cuerpos cargados en reposo. Como se describe por la ley de Coulomb, estos cuerpos ejercen fuerzas entre sí. Su comportamiento se puede analizar en términos de la idea de un campo eléctrico que rodea cualquier cuerpo cargado, de manera que otro cuerpo cargado colocado dentro del campo estará sujeto a una fuerza proporcional a la magnitud de su carga y de la magnitud del campo en su ubicación. El que la fuerza sea atractiva o repulsiva depende de lapolaridad de la carga. La electrostática tiene muchas aplicaciones, que van desde el análisis de fenómenos como tormentas eléctricas hasta el estudio del comportamiento de los tubos electrónicos.

La electrodinámica es el estudio de los fenómenos asociados a los cuerpos cargados en movimiento y a los campos eléctricos y magnéticos variables. Dado que una carga en movimiento produce un campo magnético, la electrodinámica se refiere a efectos tales como el magnetismo, la radiación electromagnética, y la inducción electromagnética, incluyendo las aplicaciones prácticas, tales como el generador eléctrico y el motor eléctrico.

Relatividad

La relatividad es la teoría formulada principalmente por Albert Einstein a principios del siglo XX, y se divide en dos cuerpos de investigación: la relatividad especial y la relatividad general. En la teoría de la relatividad especial, Einstein, Lorentz y Minkowski, entre otros, unificaron los conceptos de espacio y tiempo, en un ramado tetra dimensional al que se le denominó espacio-tiempo. La relatividad especial fue una teoría revolucionaria para su época, con la que el tiempo absoluto de Newton quedó relegado y conceptos como la invariabilidad en la velocidad de la luz, la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y la equivalencia entre masa y energía fueron introducidos. Además, con las formulaciones de la relatividad especial, las leyes de la física son invariantes en todos los sistemas

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