LA FISCA Y SU IMPACTO EN LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA

 

La física es la base del conocimiento científico y tecnológico  actual. Su fundamental estudio de la física es la NATURALEZA. Un análisis de la física nos permite determinar que en última instancia la naturaleza, es decir todo lo que nos rodea está formado de materia y energía. Los físicos estudian los  cambios utilizando el método científico para explicar objetivamente como ocurre los fenómenos de la naturaleza.                                                                                            La física es la ciencia que estudia las intervenciones entre la materia  y la energía con el fin  de encontrar leyes generales. Estas leyes generales nos sirven para entender como acurre los fenómenos naturales en las diferentes escalas del Universo. La física utiliza razonamientos y métodos. En la que permite relacionar el conocimiento científico y las  magnitudes físicas son para entender los fenómenos naturales.                                                                        El conocimiento científico nos ha permitido introducir cambios intencionales en la naturaleza.                                                                                                                                      Los avances científicos y  los progresos tecnológicos han surgido a partir de la necesidad que tiene el hombre.                                                                JONHN BARDEEN unos de los inventores del transistor, componentes indispensables  de aparatos domésticos de uso diario.

La curiosidad es el motor de la ciencia. La ciencia y la tecnología son campos que cresen impulsados por nuevas inquietudes, curiosidades y problemas por resolver.                                                                              

   Hoy sabemos que vivimos en una galaxia que se estima que forman parte del universo y el sol  y a la vez todo el sistema solar  gira en torno al centro de via láctea.                                                                                                                                                                                                                                 El nacimiento de la física, como ciencia, tiene mucho que ver con la evolución de estas ideas, con la evolución de nuestro conocimientos acerca del cosmos.

La teoría Geocéntrica es un modelo teórico que sitúa a la tierra en el centro del universo y los planetas, incluido el sol, girando alrededor de ella. La teoría fue formulada por Aristóteles (348-322 a.c.)  y completada por Claudio Ptolomeo. El modelo geocéntrico fue paradigma dominante desde la antigüedad hasta el renacimiento. El nuevo paradigma fue dado a conocer públicamente  en el siglo XVI por Nicolás  Copérnico , a que  se dedico a hacer una serie de observaciones del cielo e hizo saber a  todos que veía el universo de manera diferente al proponer una de las ideas más revolucionarias de  la historia de la humanidad :el Heliocentrismo. En 1543, la teoría Geocéntrica enfrento su primer cuestionamiento serio con la publicación del libro de Copérnico. En el que contrariamente a la doctrina oficial del momento se aseguraba que la tierra y los demás rotaban alrededor del sol.                                                                      Actualmente sabemos que el modelo heliocéntrico es más  que un método predictivo y que, con su método, Galileo cambio para siempre la forma de hacer investigación, al privilegiar la observación y la repetición controlada por los fenómenos.

Se dice que la ciencia moderna nace con Galileo, pionero en  la descripción de la naturaleza mediante formulas matemáticas. Con este mismo enfoque, a finales del siglo XVII, Isaac Newton aniquila  visión aristotélica del mundo. Con sus teorías newton logro una descripción matemática y totalizadora y unificadora de las ideas que asta el renacimiento se tuvo relación con el universo.                                                                                                                                                    Demostró que los cuerpos celestes se rigen por el mismo conjunto de reglas que los cuerpos poseen la tierra sentando con ello las bases de la física clásica en general.    

La ciencia es una actividad humana creativa que tiene como objetivo comprender la naturaleza y producir conocimientos. Estos conocimientos  son expresados mediante una terminología específica (gráficos, símbolos, ecuaciones, etc.) y obtenidos utilizando una metodología propia (el método científico) que,  para alcanzar el mayor consenso posible entre sujetos técnicamente capacitados, ha de ser rigorosa y critica.

 

 

 

 

Física, Naturaleza y Tecnología

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LAS RAMAS DE LA FÍSICA Y SU RELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS Y TÉCNICAS

La fisca se a especializado en diversos campos agrupados en tres grandes categorías: FÍSICA CLÁSICA, FÍSICA MODERNA Y FÍSICA APLICADA  y dividiéndose cada una de ellas en TEORÍA y EXPERIMENTAR.

La física clásica tuvo su inicio durante el periodo del renacentista y se asocia en el trabajo Galileo y Newton. Actualmente la ramas de la física clásica incluyen MECÁNICA, LA ÓPTICA, LA ACÚSTICA, LA TERMODINÁMICA Y EL ELECTRO MAGNESIO

• La mecánica se encarga de estudiar el movimiento de estudiar el movimiento de los objetos.                                      

 •La óptica estudia la manera en que la luz se comporta e interactúan con la materia.                                                                     

•La acústica estudia los fenómenos relacionados con el sonido.                                                                                                      

 •El electromagnetismo estudia el comportamiento de los campos electromagnéticos; su estudio incluye tanto fenómenos eléctricos como magnéticos.

 

La física moderna surgió a principios del siglo XX, con el desarrollo de la teoría cuántica de Max Planck y la teoría de la relativa de Albert Einstein .la física moderna está conformada de la física clásica.

Entre las ramas de la física moderna tenemos: mecánica cuántica, mecánica relativista, termodinámica cuántica y la electrodinámica cuántica.                                                                                                  La física puede ser aplicada al estudio específico los  fenómenos en diferentes escalas y manifestaciones energéticas.                          

  Ejemplos:

cosmología, la astrofísica, la geofísica, la electrónica, la Fotónica, la física de plasmas, l a física de la ,materia condensada, la física molecular, la física atómica, la física nuclear, la física de

partículas, los sistemas complejos.

LA INTERRELACIÓN DE LA FÍSICA CON OTRAS CIENCIAS, O CUANDO ESTA ES APLICADA A CAMPOS PARTICULARES, ORIGINA TANTO EL DESARROLLO DE DISCIPLINAS INTERMEDIAS(BIOFÍSICA, FISICOQUÍMICA, ASTROFÍSICA, GEOFÍSICA, FÍSICA MEDICA, POR CITAR ALGUNAS), COMO EL DE LAS DISTINTAS RAMAS DE LA INGENIERÍA.                                                                                                                                                                La física  se mantiene en la base  de las demás disciplinas.

La ciencia, la física siempre  estará formado parte de lo cotidiano de diversas actividades humana.

Sus conocimientos han servido como base de aspectos particulares estudiados por otras ciencias naturales como: biología, química, astronomía, Geología, medicina, etc.

Las teorías físicas han empezado a ser aplicadas al estudio de fenómenos sociales, dando nacimiento de nuevos campos de investigación científica como la econofisica o la sociofísica.

El estudio de la física es importante tanto por sus desarrollos conceptuales como por sus aplicaciones tecnológicas y repercusiones sociales.los conocimientos de esta ciencia podemos encontrar desde filósofos  de la antigua Grecia como Aristóteles, Sócrates o Plantón genios legendarios como Galileo Galilei e Isaac Newton, genius  de el  siglo xx, como Albert Einstein y Stephen hawking hasta los científicos estudiantes de nuestros días.

Los avances científicos y tecnológicos son el resultado de la colaboración intelectual de muchas personas a lo largo de la historia, la tecnología precede a la ciencia y a una tecnología de nuevo que se desarrolla a partir de una serie de descubrimientos motivados.

La aplicación de los conocimientos   científicos a la solución de problemas comunes como a la generación de satis factores y al largo de beneficios para la salud humana, los gobiernos de muchos países se ocupan de apoyar el desarrollo científico y  la creación de institutos de investigación avanzada, como la enseñanza de las ciencias en todos los niveles educativos.

El conocimiento científico base de la conformación de nuestra realidad social,económica,tecnológica ya ambiental, de un modo de pensar que muchas veces es diferente de el llamado sentido común¨.

El pensamiento científico no es un conjunto estático de ideas más bien de procesos mentales.

La actividad científica requiere de procesos de pensamiento: observación, razonamiento, inducción, deducción, análisis, síntesis, extrapolación, creatividad, intiucion y memoria, los métodos de investigación son el inductivo, el deductivo, el analítico y el sintético cada uno con la forma de razonamiento.

La lógica es una herramienta indispensable en el manejo de los procesos de pensamiento.

El razonamiento lógico es el razonamiento no verbal, en el que se capta a través de la observación de la realidad.

El método científico en que adquieren conocimientos los científicos, ha sido concebido de diferentes maneras.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LAS HERRAMIENTAS DE LA FÍSICA

La física es una ciencia experimental con propósito de descubrir las leyes fundamentales de el universo a partir de  el estudio cuantitativo.

En física el trabajo científico se orienta a la propocion de modelos matematicos y a la actividad expereimental como medio de investigación. Los físicos usan diferentes auxiliares que llamamos herramientas estas herramientas, la fundamenetal y principal es el pensamiento que permite observar,razonar y relacionar, los físicos también usan sus sentidos y los instrumentos, la observación y medición de los fenómenos.las herramientas que usan los físicos para comunicar ese lenjuage tanto hablado comno escrito.las matematicas son el leguaje científico por exlenecia debido a las cualidades de ser preciso sintetico sencillo y universal.en la física las graficas ysus ecuaciones matematicas son herramientas importantes par modelar fenómenos y para hacer predicciones.las herramientas matematicas  de medida ayudan a poner en practica los conocientos acerca de la metodología científica

MAGNITUDES FISICAS Y SU  MEDICION

La física explica los fenómenos comprendidos a partir de modelos de la realidad la atención de l modelo matematico que describe un fenómeno en particular.

La magnitud física (cantidad o variable física) a cualquier concepto físico.las magnitudes físicas pueden clasificarse en magnitudes fundamentales y magnitudes deriavadas.

En las magnitudes fundamentales son llamadas asi es posible definir(mediante leyes o formulas matematicas ) als derivadas. La actividad de inicio la longitud (L) y la masa (M) son magnitudes fundamentales a partir de ellas es posible definir otras magnitudes, por ejemplo,  el volumen (V=L³)o la densidad(D=M/V)

Son 7 magnitudes físicas fundamentales que se usan para expresar los resultados de las mediciones de los distintos fenómenos naturales estudiados por la física

•Longitud.                                                                                                                                            •Masa.                                                                                                                                                    •Tiempo.                                                                                                                                    •Intensidad de corriente eléctrica.                                                                                  •Temperatura                                                                                                                            •Cantidad de sustancia.                                                                                                        •Intensidad luminosa.

Se conoce como dimensión de la cantidad a la combinación especifica de las magnitudes fundamentales (longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura, cantidad de sustancias, intensidad luminosa) que requiere expresar alguna otra diversas cantidades que se utilizan en física.

MEDIDA DIRECTA E INDIRECTA DE MAGNITUDES

MEDIR LO QUE ES MEDIBLE Y TRATAR DE HACER MEDIBLE LO QUE TODAVÍA NO LO SE.

La medida de diferentes magnitudes; la labor de los físicos experimentales consiste en hacer mediciones que permiten establecer relaciones matemáticas entre las magnitudes físicas  que intervienen en el fenómeno en investigación.                                                Llamamos medición al proceso de asignar un número a una magnitud física como resultado de comprar las bases que cabe esta propiedad en otra similar tomada como patrón y adaptada como unidad. Ejemplo la longitud del resorte  es la magnitud física y el patrón de medida, el centímetro, fue adoptado como unidad de  medida.                                                                                                              A cada magnitud física se le asocia tanto un numero como unidad; por ejemplo, en las magnitudes físicas: 1 año, 30° c ,7 metros,19 metros cuadrados, evidentemente, los números son 1,30,7 y 19, mientras que las unidades  son la horas, los grados  centígrados, los metros y los metros cuadrados, respectivamente.

Magnitud o variable física

Unidad de medida

 

Tiempo

Hora (hr)

Temperatura

Grados centígrados (ºC)

Longitud

Metros (m)

Área

Metros cuadrados (m²)

 

Para una cituacion física dada, el valor numérico que se asocia a cualquier cantidad física nos indica cuantas veces cabe el atron asociado en ella.                                                                                           

La comparación inmediata de objetos corresponde a las llamadas medidas directas. Existen otra clase de medidas en las que la comparación se efectúa entre magnitudes, aunque cuando están relacionadas con lo que se desea medir, son de naturaleza distintas; estas son las medidas indirectas.

UNIDADES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS EN EL SISTEMA INTERNACIONAL

Según el buro internacional de peso y medida, el sistema internacional de unidades (SI) define las unidades fundamentales necesarios para expresar las medidas en todos los niveles de precisión y en todas la áreas de la ciencia, la tecnología y el entorno humano. En el SI hay dos clases de unidades:                                              

*Unidades fundamentales, son aquellas que para definirse necesitan de un patrón estandarizado e invariable.                                                    

*Unidades derivadas, son aquellas que se define por medio de relaciones matemáticas a partir de las unidades fundamentales y se utilizan para medir magnitudes derivadas.

El SI se definieron siete unidades fundamentales que corresponden a las siete magnitudes.

 

 

 

 

 

 

 

 

                      Sistema Internacional de Unidades

                             Unidades fundamentales

 

 

Magnitud física fundamental

Unidad fundamental

 

simbolo

Definición de las unidades 

Fundamentales  

 

Longitud

 

Metro

 

   M

El metro se define como la longitud de la trayectoria recorrida.

 

Masa

 

Kilogramo

  

   Kg

El kilogramo(kg)se define como la masa igual ala del prototipo internacional del kilogramo.

 

Tiempo

 

Segundo

  

   S

El segundo(s) se define como la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación.

Intensidad de corriente eléctrica

 Amperio o ampere

 

   A

El ampare(A)  define como la intensidad de una corriente constante.

 

Temperatura

 

Kelvin

 

   K

El kelvin(K) se define como la fracción 1/273,16 de la temperatura.

Cantidad de

Sustancias

 

Mol

 

 

  Mol

El mol (mol) se  define como la cantidad de materia que contiene tantas  unidades elementales como átomos.

Intensidad

Luminosa

 

Candela

  

   Cd

La celda (Cd) se define como la intensidad luminosa en una dirección dada  de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencias.

 

 

 

                  SISTEMAS INTERNACIONAL DE UNIDADES                UNIDADES DERIVADAS QUE POSEEN NOMBRE PROPIO Y SÍMBOLO                     ESPECIALES                                                                  

 

MAGNITUD FISICA DERIVADA

(símbolo de la magnitud)

 

FORMULA DE LA QUE SE DERIVA

 

NOMBRE  DE LA UNIDAD

 

SÍMBOLO DE LA UNIDAD     

 

EXPRESADA EN UNIDADES DERIVADAS

 

EXPRESADAS  EN UNIDADES FUNDAMENTALES

 

FRECUENCIA (v)

 

  V=1/T

 

 HERTZ

 

      HZ

 

          

          S-1

FUERZA(f)     PESO (W,POR SU NOMBRE EN INGLES

WEIGHT)

 

 

F=m a

W=m  g

 

 

Newton

 

 

      N

 

 

 

        Kg m s2

  

   PRESIÓN(P)

 

P=F/A

 

PASCAL

 

PA

 

N M2

 

Kg M S2

 

TRABAJO( T)                                                                                                                                                               

 

 

T=F D

 

JOULE

 

      J

 

     N M

 

Kg m2 s2

 

POTENCIA(P)

 

P=T/T

 

WATT

 

    W

 

 J S-1

 

Kg m2 s2

ANGULO PLANO(   )

 

(RADIANES)

 

RADIAN

 

     RAD

 

     Mm-1=1

(adimencional)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UNIDADES DE USO ACEPTADO EN EL SISTEMA INTERNACIONALES

 

MAGNITUD FÍSICA(SÍMBOLO DE LA MAGNITUD)

NOMBRE DE LA UNIDAD

SÍMBOLO DE LA UNIDAD

 

EQUIVALENCIA SI

ANGULO

GRADO

         °

1=(n/180)rad

 

MINUTO

        ´

1’=n/10.8)rad=(1/60)°

 

SEGUNDO

        ‘‘

1’’=(1/60)’’n/648)rad

TIEMPO

MINUTO

      MIN

1min=60s

 

HORA

        H

1h=60min=3,600s

 

DIA

        D

1d=24h=86,400s

VOLUMEN

LITRO

       L

1L=1dm3=10-3 m-3

MASA

TONELADA

     T

1t=103 kg=1Mg

ÁREA

HECTÁREA

     HA

1ha=1hm2=104m2

 

             

 

 

 

 

 

 

 

——

INTERPRETACIÓN Y REPRESENTACIÓN DE MAGNITUDES FÍSICA EN FORMA GRAFICA

 

LA FÍSICA ES UNA CIENCIA CUANTITIVA,UNA CIENCIA DE MEDICIÓN Y EXPERIMENTO.LOS EXPERIMENTOS SE USAN PARA COMPROBAR ALGUNA TEORÍA O  ENCONTRAR LAS RELACIONES ENTRE LAS VARIABLES INVOLUCRADAS.

 

 

TRATAMIENTO DE ERRORES EXPERIMENTALES

 

EN LA MAGNITUD DE LA FÍSICA LOS RESULTADOS QUE SE OBTIENEN SON NÚMEROS PERO QUE POR DIVERSAS CAUSAS PRESENTAN ERRORES Y POR LO TANTO LOS RESULTADOS NUNCA SON EXACTOS; NADA MAS SON APROXIMADOS.                                    LOS PROCESOS DE MEDICIÓN SON ENCONTRAR EL NUMERO APROXIMADO COMO LA ESTIMULACIÓN DE ERROR CON ESO SE OBTIENE MINIMIZAR LOS ERRORES PARA OBTENER MEDICIÓN EXACTAS Y PRECISAS.                                                                          PARA CARACTERIZAR A DONDE ESTAS  EL ERROR AY QUE RECURRIR ALA FUENTE DEL ERROR  Y CLASIFICARLOS EN SISTEMÁTICOS Y ALEATORIOS

•LOS ERRORES SISTEMÁTICOS SE DEBEN A CAUSA QUE PUEDEN SER CONTROLADAS O SER ELIMINADAS. SIEMPRE AFECTAN LA MEDIDA DE LA MISMA FORMA Y EN LA MISMA MAGNITUD.

•LOS ERRORES ALEATORIOS TAMBIÉN SON LLAMADOS ESTOCÁSTICOS, FORTUITOS O AZAROSOS; SON PRODUCTOS DEL AZAR O DE CAUSA QUE NO PODEMOS CONTROLAR.