La Fisica

¿QUÉ ES LA FÍSICA?

La física es la ciencia natural que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como al tiempo, el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.

El área se orienta al desarrollo de competencias de una cultura científica, para comprender nuestro mundo físico, viviente y lograr actuar en él tomando en cuenta su proceso cognitivo, su protagonismo en el saber y hacer científico y tecnológico, como el conocer, teorizar, sistematizar y evaluar sus actos dentro de la sociedad. De esta manera, contribuimos a la conservación y preservación de los recursos, mediante la toma de conciencia y una participación efectiva y sostenida.

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 en 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, la biología y la electrónica, 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 la descripción de partículas fundamentales microscópicas, el nacimiento de las estrellas en el universo e incluso conocer con una gran probabilidad lo que aconteció en los primeros instantes del nacimiento de nuestro universo, por citar unos pocos campos.

Principales magnitudes físicas

Longitud: cuya unidad es el metro

Tiempo: cuya unidad es el segundo

Masa: cuya unidad es el gramo

Velocidad: cuya unidad es el metro por segundo

Aceleración: cuya unidad es el metro por segundo al cuadrado

Frecuencia: cuya unidad es el Hertz

Fuerza: cuya unidad es el newton

Trabajo: cuya unidad es el julio o joule

Energía: cuya unidad es el julio o joule

Potencia: cuya unidad es el vatio o watt

Cantidad de sustancia: cuya unidad es el mol

Temperatura: cuya unidad es el kelvin

Presión: cuya unidad es el pascal

Volumen: cuya unidad es el metro cúbico

Área: cuya unidad es el metro cuadrado

Divisiones de la física

La Física se divide para su estudio en dos grandes grupos: la Física clásica y la Física moderna. La primera estudia todos aquellos fenómenos de los cuales la velocidad es muy pequeña comparada con la velocidad de propagación de la luz. La segunda se encarga de todos aquellos fenómenos producidos a la velocidad de la luz o con valores cercanos a ella. Esto debido a que la física clásica no describe con precisión los fenómenos que se suceden a la velocidad de la luz. En la física moderna también se estudian los fenómenos subatómicos

FÍSICA CLÁSICA

La Física Clásica se compone entonces:

1) MECÁNICA (Es la parte de la física clásica que estudia las fuerzas)

1a) Estática (Estudia las fuerzas en cuerpos en reposo en equilibrio, respecto a determinado sistema de referencia)

1a-1) Fuerza.}

1a.1.1) interacción gravitatoria.

1a.1.2) Interacción electromagnética.

1a.1.3) Interacción nuclear fuerte y débil.

1a.2) Condiciones de equilibrio

1a.3) Maquinas simples

1b) Dinámica (Estudia las fuerzas como causa del movimiento de los cuerpos)

1c) Cinemática (Estudia los movimientos de los cuerpos sin tener en cuenta la causa).

2) TERMODINÁMICA (Fenómenos térmicos)

2a) La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.

2b) A cada acción una reacción.

3) ELECTROMAGNETISMO (Interacción de los campos eléctricos y magnéticos)

4) ÓPTICA (Fenómenos relacionados con la luz)

5) ACUSTICA (Sonido y fenómeno de la audición)

6) OPTICA (Es la interacción de la energía y los cuerpos en reposo) (Clinton y. v.)

FÍSICA MODERNA

La Física Moderna se divide en:

A) FISICA CUÁNTICA (energía formada de "cuantos")

B) FISICA RELATIVA (Materia y Energía son dos entidades relativas)

¿QUE ÁREAS COMPONEN LA FÍSICA?

Física teórica

La cultura de la investigación en física en los últimos tiempos se ha especializado tanto que ha dado lugar a una separación de los físicos que se dedican a la teoría y otros que se dedican a los experimentos. Los teóricos trabajan en la búsqueda de modelos matemáticos que expliquen los resultados experimentales y que ayuden a predecir resultados futuros. El progreso en física a menudo ocurre cuando un experimento encuentra un resultado que no se puede explicar con las teorías actuales, por lo que hay que buscar un nuevo enfoque conceptual para resolver el problema.

La física teórica está muy relacionada con las matemáticas, ya que ésta suministra el lenguaje usado en el desarrollo de las teorías físicas. Los teóricos confían en el cálculo diferencial e integral, el análisis numérico y en simulaciones por ordenador para validar y probar sus modelos físicos. Los teóricos pueden concebir conceptos tales como universos paralelos, espacios multidimensionales o minúsculas cuerdas que vibran o la teoría del todo, y a partir de ahí, realizar hipótesis físicas.

Materia condensada

La física de la materia condensada se ocupa de las propiedades físicas macroscópicas de la materia, tales como la densidad, la temperatura, la dureza, o el color de un material. Los materiales consisten en un gran número de átomos o moléculas que interactúan entre ellos, por lo que están "condensados", a diferencia de estar libres sin interactuar. La física de la materia condensada busca hacer relaciones entre las propiedades macroscópicas, que se pueden medir, y el comportamiento de sus constituyentes a nivel microscópico o atómico y así comprender mejor las propiedades de los materiales.

Las fases "condensadas" más comunes son sólidos y líquidos, que surgen del enlace químico entre los átomos, debido a la interacción electromagnética. La física de la materia condensada es el campo de la física contemporánea más extenso y que involucra a un mayor número de físicos. Históricamente, la física de la materia condensada surgió de la física de estado sólido, que se considera en la actualidad uno de sus principales subcampos.

Física atómica y molecular

La física atómica y molecular se centra en el estudio de las interacciones materia-materia y luz-materia en la escala de átomos individuales o estructuras que contienen unos pocos átomos. Ambas áreas se agrupan debido a su interrelación, la similitud de los métodos utilizados, así como el carácter común de las escalas de energía relevantes a sus investigaciones. A su vez, ambas incluyen tratamientos tanto clásicos como cuánticos, ya que pueden tratar sus problemas desde puntos de vista microscópicos y macroscópicos.

La investigación actual en física atómica se centra en actividades tales como el enfriamiento y captura de átomos e iones, lo cual es interesante para eliminar "ruido" en las medidas y evitar imprecisiones a la hora de realizar otros experimentos o medidas.

Física de partículas o de altas energías

La física de partículas es la rama de la física que estudia los componentes elementales de la materia y las interacciones entre ellos como si éstas fueran partículas. Es llamada también física de altas energías, pues muchas de las partículas elementales no se encuentran en la naturaleza y es necesario producirlas en colisiones de alta energía entre otras partículas. Los principales centros de estudio sobre partículas son el Laboratorio Nacional Fermi o Fermilab, en Estados Unidos, y el Centro Europeo para la Investigación Nuclear o CERN, en la frontera entre Suiza y Francia. En estos laboratorios lo que se logra es obtener energías similares a las que se cree existieron en el Big Bang, y así se intenta tener cada vez más pruebas del origen del universo.

En la actualidad, las partículas elementales se clasifican siguiendo el llamado Modelo Estándar en dos grandes grupos: bosones y fermiones. Los bosones son las partículas que interactúan con la materia y los fermiones son las partículas constituyentes de la materia. En el modelo estándar se explica cómo las interacciones fundamentales en forma de partículas (bosones) interactúan con las partículas de materia (fermiones).

Astrofísica

La astrofísica y la astronomía son ciencias que aplican las teorías y métodos de otras ramas de la física al estudio de los objetos que componen nuestro variado universo, tales como estrellas, planetas, galaxias y agujeros negros. La astronomía se centra en la comprensión de los movimientos de los objetos, mientras que, grosso modo, la astrofísica busca explicar su origen, su evolución y su comportamiento. Actualmente los términos astrofísica y astronomía se suelen usar indistintamente para referirse al estudio del universo.

Debido a que la astrofísica es un campo muy amplio, los astrofísicos aplican normalmente muchas disciplinas de la física, incluida la mecánica, el electromagnetismo, la mecánica estadística, la termodinámica, la mecánica

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