FUNDAMENTOS DE FISICA

UNIDAD 2 FUNDAMENTOS DE FISICA

Desarrollo de la Física:

La física (del lat. physica, y este del gr. τὰ φυσικά, neutro plural de φυσικός, "naturaleza") 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 y el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.

La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua a través de la inclusión de la astronomía. En los últimos dos milenios, la física había sido considerada sinónimo de la filosofía, la química, y ciertas ramas de la matemática y la biología, pero durante la Revolución Científica en el siglo XVII surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir.

La física es significativa e influyente, no sólo debido a que los avances en la comprensión a menudo se han traducido en nuevas tecnologías, sino también a que las nuevas ideas en la física resuenan con las demás ciencias, las matemáticas y la filosofía.

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.

Esta tarea comenzó hace más de dos mil años con los primeros trabajos de filósofos griegos como Demócrito, Eratóstenes, Aristarco, Epicuro o Aristóteles, y fue continuada después por científicos como Galileo Galilei, Isaac Newton, William Rowan Hamilton, James Clerk Maxwell, Albert Einstein, Niels Bohr, Max Planck, Werner Heisenberg, Paul Dirac y Richard Feynman, entre muchos otros.

2.2Teoría clásica

Estudia los fenómenos cuya velocidad es muy pequeña comparada con la velocidad de la luz, se divide en acústica, mecánica, cinemática, óptica, termodinámica y electromagnetismo.

Los orígenes de la física clásica se remontan a la antigüedad. Ya en la antigua Babilonia, en el antiguo Egipto y en la Grecia antigua se desarrollaron ciertos aspectos en el campo de la astronomía, la óptica y la mecánica. Otras civilizaciones de la antigüedad (India, China, Persia, etc) se interesaron también por estas disciplinas.

Sin embargo, es de la civilización greco-romana que surgen los trabajos primordiales de Arquímedes, Petolomeu y Tales. De Arquímedes podemos destacar su trabajo en la mecánica de las palancas, la astronomía, y en el campo de la hidrostática (el famoso “Eureka”).

Petolomeu se dedicó a la astronomía en los fundamentos del modelo geocéntrico la Tierra como centro del universo (Aristóteles), y también se dedicó a estudiar las propiedades de iluminación (óptica), con atención particular a los fenómenos de Reflexión y refracción de la luz y origen de los colores. Tales de Mileto realizó varias observaciones de la electricidad estática.

Sin embargo, es en la época del renacimiento, que la física clásica tiene un desarrollo considerable especialmente en el área de la astronomía con el abandono de la teoría geocéntrica y con el advenimiento de la teoría heliocéntrica (el movimiento de los planetas alrededor del Sol) con las obras de Copérnico, Galileo (el desarrollo del telescopio) y Kepler.

En este punto, también debemos reconocer el trabajo de Leonardo Da Vinci en el campo de la mecánica, especialmente en el movimiento del cuerpo (anatomía) y su proyecto de máquina voladora que algunos siglos más tarde dio lugar a la aparición del helicóptero.

Mas adelante apareció el trabajo de Descartes sobre la teoría cartesiana del movimiento y sus consideraciones sobre la mecánica gravitacional.

Sin embargo, la física clásica como la conocemos hoy en día se debe a Sir Isaac Newton (1643-1727), que formuló las tres leyes fundamentales de la física clásica: “Las leyes de Newton”. Newton es considerado el “padre” de la física clásica, también conocida como la física newtoniana.

En los siglos posteriores, las teorías de la física clásica se han desarrollado hasta llegar a su apogeo en el siglo XIX. En este momento, la sociedad creyó que todos los principios científicos de la física habían sido descubiertos y que poco que quedaba por descubrir, a no ser, explicar algunos problemas de importancia menor y mejorar considerablemente los métodos experimentales.

Para este gran avance en la física, destacamos los trabajos de Daniel Bernoulli (hidrodinámica), Leonhard Euler, Joseph-Louis Lagrange, Pierre-Simon Laplace y Adrien-Marie Legendre (mecánica).

En termodinámica, podemos destacar el trabajo de Boyle, Lussac, Lazare Carnot, Clapeyron, de Joule, Kelvin y Helmholtz. En la mecánica y termodinámica estadística, el trabajo de Fourier, Clausius, Boltzmann y Maxwell. En electricidad y magnetismo (ondas electromagnéticas), la obra de Franklin, Coulomb, Faraday, Galvani, Volta, Oersted, Ampere, Ohm Henry, Gauss, Weber, Helmholtz, Maxwell, Edison, Siemens, Hertz Tesla, Bose, Marconi, y Bell.

En la radioactividad (que actualmente forma parte de la física nuclear) podemos destacar los trabajos de Becquerel, Marie and Pierre Curie y Rutherford.

No podemos dejar de referirnos a los trabajos de J.J. Thomson y del descubrimiento del electrón y los trabajos de Rayleigh en el fenómeno de difusión de la luz.

La física clásica o Física Newtoniana se divide en las siguientes grandes disciplinas:

• Cinemática

• Mecánica Clásica

• Hidrostática e Hidrodinámica

• Termodinámica

• Óptica

• Electricidad y Magnetismo (electromagnetismo)

Cinemática:

Estudia las leyes del movimiento (cambios de posición) de los cuerpos , sin tomar en cuenta las causas que lo producen, limitándose esencialmente, al estudio de la trayectoria

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