Física: Conceptos Fundamentales y Ramas de Estudio

¿Qué es la ciencia?

Es el estudio de las leyes que rigen los diversos aspectos de la naturaleza, la cual tiene como objetivo principal establecer un conjunto de conocimientos razonados y sistematizados, opuestos al conocimiento vulgar.

Método Científico

Es el conjunto de pasos ordenados y sistematizados que conducen con mayor certeza a la elaboración de la ciencia.

¿Qué es la Física?

Es la ciencia que tiene como objetivo el estudio de las propiedades de la materia y sus interacciones mutuas, con el fin de explicar las propiedades generales de los cuerpos y de los fenómenos naturales sin cambiar su naturaleza.

¿Qué es la Física Clásica?

Estudia todos aquellos fenómenos en los cuales la velocidad es muy pequeña en comparación con la velocidad de propagación de la luz. Está compuesta por:

  • La Termodinámica: Que se ocupa de la relación entre el calor y las restantes formas de energía.
  • El Electromagnetismo: Que estudia la relación entre los fenómenos eléctricos y magnéticos.
  • La Óptica: Que trata de la naturaleza y comportamiento de la luz y otras radiaciones.
  • La Acústica: Que estudia los fenómenos relacionados con el sonido, su producción y sus propiedades.

Ramas de la Física Moderna

  • La Mecánica Cuántica: Es una teoría del movimiento de las partículas atómicas capaz de dar explicación a los fenómenos ocurridos en el átomo.
  • La Relatividad: Es la teoría que pretende dar explicaciones del comportamiento de los cuerpos que se desplazan a velocidades cercanas a la velocidad de la luz.

Áreas de la Física

  • La Hidromecánica: Estudia los fluidos, tanto líquidos como gases. Esta se divide en:
    • La Hidrostática: Que estudia los fluidos en reposo.
    • La Hidrodinámica: Que estudia los fluidos en movimiento.
  • La Física Atómica: Se encarga de estudiar las interacciones que se llevan a cabo en el interior de los átomos.
  • La Física Nuclear: Estudia las interacciones en el interior del núcleo de los átomos.

La Medición

Es un proceso básico de la ciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno para ver cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud. Pueden ser directas o indirectas.

  • Directas: Son aquellas en las cuales se establece una comparación de la unidad patrón con el objeto a medir a través de un proceso visual.
  • Indirectas: Son aquellas en las cuales las medidas se obtienen a través de aparatos específicos o procedimientos matemáticos.

¿Qué son Magnitudes?

Se define como toda aquella propiedad que puede ser medida. Se clasifican en:

  • Fundamentales: Son aquellas que no provienen de otras magnitudes o que no pueden definirse con respecto a otras magnitudes.
  • Derivadas: Son aquellas que provienen de la combinación de las magnitudes fundamentales a través de relaciones matemáticas.

¿Qué es la Mecánica?

Es la parte de la física encargada de estudiar el movimiento y el reposo de los cuerpos haciendo un análisis de sus propiedades y causas. Se divide en 3:

  • La Cinemática: Es la rama de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos sin tomar en cuenta las causas que producen dicho movimiento.
  • La Dinámica: Es la rama de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos analizando las causas que determinan dicho movimiento.
  • La Estática: Es la rama de la mecánica encargada de estudiar el equilibrio de los cuerpos.

Conceptos Fundamentales en Mecánica

  • Espacio: Es lo relacionado con la longitud.
  • Materia: Todo lo que ocupa el universo.
  • Tiempo: Intervalo de duración de un fenómeno.

¿Qué es Movimiento?

Un cuerpo está en movimiento con respecto a un punto fijo llamado sistema de referencia cuando su posición varía con el tiempo con respecto a dicho punto.

Elementos del Movimiento

  • El móvil o partícula material.
  • La trayectoria.
  • La posición.
  • Punto de referencia.
  • El tiempo.
  • Desplazamiento.
  • Distancia recorrida.

Conceptos Relacionados con el Movimiento

  • La Trayectoria: Es el conjunto de puntos del espacio que ocupa a través del tiempo.
  • La Posición: Punto donde se encuentra un móvil en un determinado instante de tiempo.
  • Sistema o Punto de Referencia: Es el punto considerado fijo, del cual el móvil cambia de posición.
  • Desplazamiento: Es la diferencia entre vectores de posición o también el cambio de posición de la partícula con respecto a un punto o sistema de referencia.
  • Movimiento Rectilíneo Uniforme: Son así cuando la trayectoria es una línea recta y el móvil realiza desplazamientos iguales en intervalos de tiempos iguales.
  • Rapidez: Es el valor absoluto o módulo de la velocidad.
  • Velocidad Media: Es la velocidad constante que hubiera tenido que llevar el móvil para recorrer la misma distancia y en el mismo tiempo en que lo hizo con movimiento variado.
  • Movimiento Uniformemente Variado: Es aquel en el cual la rapidez del móvil experimenta variaciones iguales en intervalos de tiempos iguales.
  • Aceleración: Es la variación que experimenta la rapidez por unidad de tiempo.
  • Tiempo Máximo: Es el tiempo que transcurre desde el momento en el que un móvil inicia un movimiento uniformemente retardado hasta que se detiene.

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