FISICA I ETAPA 1 Flashcards
Es una ciencia de la naturaleza que se basa en la experimentación, en la reflexión en la imaginación creadora.
Física
Es una de las ciencias naturales que estudia la materia, la energía y las relaciones entre ambas
Física
Clasificación de la Física:
Estudios realizados hasta finales del XIX (19)
Conocimientos adquiridos observando y medición directa
Física Clásica
Clasificación de la física:
Inicio del XX (20) hasta el día de hoy
Mediciones indirecta y probabilistica
Física Moderna
Clasificación y aplicaciones:
Mecánica Acústica Termodinámica Electromagnetismo Óptica
Clásica
Clasificación y aplicaciones:
Relatividad Mecánica cuántica Física atómica y nuclear Física del estado sólido Física de partículas elementales
Moderna
Las ideas predominantes son:
Aristoteles
Predominó hasta el siglo XVI
Consistía en ordenar las cosas
La idea del orden
Las ideas predominantes son:
Galileo y Newton
Predominó en los siglos XVII, XVIII y XIX
Física clásica
Causa mecánica
Las ideas predominantes son:
Einstein Siglo XX (veinte)
Comportamiento probabilistico
Estudia la descripción del movimiento y sus causas. Se divide en cinemática y dinámica.
Física mecánica Cientificos: Arquimides Galileo Isaac Newton Daniel Bernoulli Johannes Kepler Blaise Pascal
Estudia los procesos en los que hay una transferencia de energía en forma de calor y trabajo. Se puede aplicar a una amplia variedad de temas de ciencia e ingeniería.
Termodinámica Científicos: Benjamin Thompson James Prescott Kelvin Celsius Clauusius
Estudia el comportamiento de la luz, características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, refraccion, las interferencias. Comunicaciones ópticas: cristales especiales, fibra óptica, detectores, Fuentes de luz (láseres). Instrumentación: se incluye el estudio y diseño de elementos, sistemas ópticos utilizados para colectar imágenes
Óptica Científicos: Francesco Maria Grimaldi Christian Huygens Ole Roemer
Estudia el sonido, infrasonido, ultrasonido. Aplicación en la voz, música, grabación, acústica submarina
Acústica Científicos: Christian Doppler Jean B Biot Ludiwig Boltzmann Gassendi
Estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría. Comunicaciones telefónicas, radiotelegráficas, televisión, comunicación por satélite, motores eléctricos
Electromagnetismo
Científicos:
Charles A Coulomb, Alessandro Volta
Estudia el movimiento de los objetos a velocidades cercanas a la luz y el efecto de las velocidades sobre la masa, la longitud y el tiempo. La equivalencia entre la masa y energía según la conocida formula E=mc^2 en la que c es la velocidad de la luz, E es la energía
Relatividad especial Científicos: Einstein Leopold Infeld Jagadish Bose
Trata de los sistemas atómicos y subatómicos, y sus interacciones con la radiación electromagnética en términos de cantidades observables. Aplicación en los semiconductores, los láser, superconductores, computación cuántica
Mecánica cuántica Científicos: Max Plank Einstein Niels Bohr Heisenberg Dirac
Estudia las propiedades y el comportamiento de los átomos. Aplicación: láser, manipulación de átomos con la ayuda de láseres, radiaciones, medicina, radioterapia
Física Atómica Científicos: John Von Neumann Rutherford Moseley Henry Thompson Bohr Gustav Hertz
Estudian las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. Desarrollo de armas nucleares, especies radiactivas utilizadas para la diagnosis
Física nuclear Científicos: Henry Becquerel Isidor Rabi Robert Oppenheimer Eurico Fermi
Estudia la materia rígida o sólidos. Estudia las propiedades físicas de los materiales sólidos utilizando disciplinas tales como la mecánica cuántica. Se centra en los cristales, facilita modelos matemáticos
Física del Estado Sólido Científicos: Louis Néel William Shockley John Bardeen Walter Houser Percy B
Estudia la estructura de los componentes fundamentales de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas. Aplicación en la Tomografía Computarizada
Física fe las partículas elementales Científicos: Luis W Álvarez Murray Gell-Man Burton Richter Samuel Chao Chung Heideki Yukawa
Antecedentes Históricos de la Física
El Modelo aristotélico
El Modelo clásico (mecanicista o newtoniana)
Modelo de la física moderna
Sus aportaciones fueron más bien filosóficas. Solo observación. Orden de las cosas. Cada cosa conoce su lugar y tiende a permanecer en el. La concepción del mundo consta en 4 elementos: tierra, agua, aire, fuego. 5º elemento llamado éter. Teoría Geocéntrica, la Tierra no tiene movimiento alguno.
Modelo aristotélico
Modelo aristotélico
Si los objetos se movían para regresar a su estado natural (en reposo)
Movimiento natural
Modelo aristotélico
Movimiento generado por un factor externo, al que denominó fuerza
Movimiento Violento
Caída de los cuerpos. Los más pesados caían más rápido. El vacío no existe, ya que en en la resistencia sería cero, adquiriendo el objeto una velocidad infinita
Modelo aristotélico
Conocer el mundo no era comtemplarlo, sino transformarlo. Nicolás Copernico estableció la teoría heliocentrica (el centro del universo es el sol). Kepler estableció que los planetas giran alrededor del Sol. Galileo mostró argumentos en favor del movimiento de la Tierra.
Modelo clásico (mecanicista o newtoniano)
Galileo considerado como el fundador del método científico. Lenguaje universal: matemáticas. Galileo comprobó la ausencia de la fricción. La contemplación aristotélica cedió su lugar a las relaciones de causa y efecto mecánicos de Newton
Modelo clásico (mecanicista o newtoniano)
El átomo es divisible y está constituido por una o varias capas o niveles de electrones, protones, neutrones, mesones, fotones. Teoría de la relatividad (A. Einstein) la luz se desvía de su trayectoria al pasar junto a cuerpos de gran masa. La velocidad límite de una partícula es la luz
Modelo física moderna (Einstein)
Einstein, relación entre masa y energía: E=mc^2
Teoría cuántica establece que las partículas tienen propiedades corpusculares y ondulatorias. Probabilistica (Heisenberg)
Modelo de la física moderna
Cuando el hombre primitivo tuvo la necesidad de encontrar referencias que le permitieran hablar de lapsos menores a los transcurridos entre la salida del sol y de la luna, observó que la sombra proyectada por una roca se desplazaba por el suelo a medida que pasaba el…
Tiempo
El hombre recurría a medidas tomadas por su propio CUERPO. Los egipcios usaban la brazada, cuya longitud equivalía a las dimensiones de un hombre con los brazos extendidos.
Los ingleses usaban como patrón de longitud el PIE DE SU REY.
Los romanos usaban el paso y la milla equivalente a mil pasos.
Longitud
Los egipcios usaban la brazada (brazos extendidos)
Los ingleses usaban el pie de su rey
Los romanos usaban el paso y la milla equivalente a mil pasos
Qué partes del cuerpo se utilizaban para mediciones
Pulgada, palmo, codo, braza, pie, paso
Equivalía aproximadamente a dos centímetros
Correspondían a un palma
Equivalente a siete palmos o dos pies
Se la llamaba yarda
Un dedo
Cuatro dedos
La distancia entre la punta del dedo medio de la mano y el codo ( un codo )
Distancia entre la nariz y el extremo del brazo extendido
Problema: Sonda espacial Mars Climate Orbitter
Confusión de unidades de medida le costó a la NASA 125 millones de dólares
Entre los siglos II A de C y IV de C se realizó el primer esfuerzo por crear un sistema de unidades más solido
Se establecen la libra y el pie como unidades de peso y longitud
Siglos V al VX d. de C. vuelve a surgir la confusión hasta que en el año 1790 la Asamblea Constitucional de Francia…
Convoca a los científicos con el objetivo de crear sistemas de unidades a nivel mundial
Sistemas de unidades
CGS MKS MKFS MKSA SAU SMD SI
Centímetro gramo segundo Metro kilogramo segundo Metro kilogramo fuerza segundo Metro kilogramo segundo amperio Sistema Anglosajón de unidades Sistema Métrico Decimal Sistema internacional de unidades
Fue uno de los primeros establecidos. Lo propuso en 1832 Karl Gauss. Sus unidades fundamentales son el cm, gr y s
Sistema CGS (sistema cegesimal)
Sus orígenes se remontan en Reino Unido, pero también se utiliza en Estados Unidos y en algunos otros países de habla inglesa. Sus unidades fundamentales son el pie, la libra y el segundo.
Sistema Ingles
En 1875 se estableció en Francia el Buró Internacional de Pesos y Medidas para tipificar los patrones de medición. Característica atractiva: base decimal (su antecesor es el llamado, adoptado en 1795 en Francia)
SI Sistema Internacional de Unidades
Es el sistema más aceptado en el mundo aunque en EU y algunos países de habla inglesa todavía se sigue trabajando con el S. Inglés. La desventaja del S. ingles más notoria es que no existe una relación sencilla entre sus unidades. Longitud (pie), masa (libra) y tiempo (segundo)
Sistema Internacional
Es el lugar que ocupan los cuerpos
Espacio
Es todo aquello de lo que están hechos los cuerpos u objetos físicos
Materia
Es aquello que viene dado por los cambios que sufren los cuerpos
Tiempo
Es todo aquello que se puede medir, que se puede representar por un número y que puede ser estudiado en las ciencias experimentales.
Magnitud
Es comparar una magnitud con otra de la misma especie que de manera arbitraria o convencional se toma como base, unidad o patrón de medida
Medir
Se utiliza como referencia para medir y expresar el valor de otras magnitudes de a misma especie
Unidad de Medida
Son las propiedades de los cuerpos o de las interacciones que se pueden ser medidas. Pueden ser fundamentales y derivadas
Magnitudes
Concepto Fundamental
Espacio
Materia
Tiempo
Magnitud Fundamental
Longitud
Masa
Intervalo de tiempo
No se definen en función de otras magnitudes físicas y por lo tanto sirven de base para obtener las demás magnitudes usadas en la física
Magnitudes fundamentales
Resultan de multiplicar o dividir entre sí las magnitudes fundamentales
Magnitudes derivadas
Sirven de base y dan origen a las demás magnitudes. Son 7 en el SI.
Magnitudes fundamentales
Longitud Masa Tiempo Corriente eléctrica Temperatura Intensidad luminosa Cantidad de sustancia
Metro (m) Kilogramo (kg) Segundo (s) Ampere (A) Kelvin (K) Candela (cd) Mol (mol)
Consiste en expresar el número con una parte entera (de una sola cifra, que no sea cero) seguido del resto del número en forma decimal, multiplicado por una potencia de base diez, con exponente positivo o negativo.
Notación científica
En la ciencia al tratar con datos cuantitativos es posible que nos encontremos con cantidades muy grandes y para eso utilizamos…
La notación científica
Nos permite expresar cualquier numero como el producto de otro numero entre 1 y 10 multiplicado por una potencia entera de 10
Notación científica
Magnitudes derivadas
Área: unidad básica: m^2
Volumen: Metro cúbico: m^3
Velocidad: Metro por segundo: m/s
Frecuencia: Hertz: 1/s = Hz
Múltiplos y submúltiplos Expresión numérica 1000 100 10 0.1 0.01 0.001
- 000 001
- 000 000 001
Kilo (k) Hecto (h) Deca (da) Deci (d) Centi (c) Mili (m)
Micro
Nano
Es una operación matemática que nos permite realizar equivalencias entre unidades de la misma magnitud. Consiste en una fracción donde el numerador y el denominador son la misma medida, pero expresada en unidades diferentes.
Factor de conversión
Equivalencias:
1km = 1000 m 1m = 100 cm 1m = 1000 mm 1m = 10 dn 1m = 0.001 km 1lb = 0.454 kg 1 pulgada = 2.54 cm 1lb = 454 g 1 hr = 3600 s
1 hora = 60 min 1 min = 60 seg 1 onza = 28.35 g 1 litro = 16 onzas 1 yd = 0.914 m 1 milla = 1609 m / 1.609 km 1 pie (ft) = 0.305 m
