FISICA

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La Física es la ciencia que se ocupa de estudiar los fenómenos físicos que ocurren en laNaturaleza, y trata de describir las leyes que la gobiernan mediante expresionesmatemáticas. Es una ciencia experimental. Los físicos obseran directa e indirectamente losfenómenos naturales e intentan encontrar los patrones y principios que los describen. !etales obseraciones surgen teorías físicas, que cuando son ampliamente aceptadas y usadasse conierten en leyes o principios físicos.Estudia las propiedades de la energía, la materia y su interacción con el tiempo y el

espacio, sin alterar la naturaleza de la materia. Estos son los fenómenos físicos.

Física moderna: aances del siglo "x en física molecular radiactiidad, la teoría de larelatiidad.RAMAS DE LA FÍSICALa Física es una ciencia cuantitatia que incluye diersas ramasMecánica: fenómenos relacionados con el moimiento de los cuerpos

#ermología$ estudia los fenómenos t%rmicos, ariaciones de temperatura de los cuerpos y loscambios en sus propiedades debido a esto.Acústica: estudio de las ondas o moimientos ondulatorios que se propagan en un mediomaterial generando fenómenos audibles. El sonido.Óptica: Estudio de los fenómenos isibles relacionados con la luz. &magen en un espe'o, ladescomposición de una luz en una lente entre otros fenómenos ópticos.

Electricidad magnetismo: atracciones y repulsiones entre cuerpos electrizados,funcionamiento de los aparatos electrodom%sticos, propiedades de un imán.

EL M!"#D# DE LA FISICA(omo toda ciencia, la Física aplica el m%todo cientí)co. *us principales pasos o etapas$$% La o&ser'aci(n del )en(meno%+. La )orm*laci(n de +ip(tesis% na -ipótesis es una idea preia acerca del fenómeno quese está obserando, es una posible explicación del fenómeno. E)ect*ar *na predicci(n de los res*ltados/. La e,perimentaci(n% (omo resultado de la experimentación, pueden surgir dos cosas$a0 1ue las -ipótesis formuladas est%n en con2icto con lo que se obsera experimentalmente,

lo cual obliga a oler a la etapa - del m%todo cientí)co con el )n de reformular las -ipótesis.b0 1ue la experiencia aale lo predic-o en las -ipótesis, lo cual pasa a constituirse como unaerdad transitoria -asta que nueas experiencias sugieran la modi)cación de las -ipótesis. !epresentarse lo expuesto en 3b4, se pasa a la etapa siguiente del m%todo cientí)co$.% Re'isar c*al/*ier error de medici(n o e,perimental0% Llegar a *na concl*si(n ela&oraci(n *na teoría o le )ísica% 5quí se cierra elproceso, con la conicción de que la erdad a la que se -a arribado es transitoria y tienealidez -asta tanto se demuestre otra cosa, siempre con el aal de la experimentación.E12ERIME3"ACIÓ3*i se estudia un fenómeno físico, el traba'o experimental, sería el dise6o y la realización delos experimentos que darán los resultados que se pretenden. Experimentar consiste enreproducir y obserar arias eces el -ec-o o fenómeno que se quiere estudiar, modi)cando

las circunstancias que se consideren conenientes. En general semanipulan las que presumiblemente son causa del fenómeno se procede al control de lasariables extra6as y la aleatorización de las restantes. #odo experimento debe ser controladoy reproducible para tener alidez. !urante la experimentación, los cientí)cos acostumbran arealizar m7ltiples medidas de diferentes magnitudes físicas. !e esta manera pueden estudiarqu% relación existe entre una magnitud y la otra.

#4SER5ACIÓ3De6nici(n:8La obseración cientí)ca es la captación preiamente planeada y el registro controlado dedatos con una determinada )nalidad para la inestigación mediante la percepción isual oac7stica de un acontecimiento. El t%rmino 8obseración9 no se re)ere, pues, a las formas depercepción sino a las t%cnicas de captación sistemática controlada y estructurada de losaspectos de un acontecimiento que son releantes para el tema de estudio y para lassuposiciones teóricas en que este se basa. *istemático y controlado quiere decir que leobserador dirige su atención en forma consiente -acia ciertos aspectos del acontecimiento y

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registra aquellos que son releantes para el tema de estudio o para la determinación de lasariables correspondientes: estructurado signi)ca que lo percibido se ordena, distribuye ydocumenta seg7n las indicaciones correspondientes.9 Introducción a las técnicas deinvestigación empírica. ;laus <einemann =ag. >?En resumen, la obseración, como t%cnica de inestigación, consiste en percibir y registrar los-ec-os y fenómenos que queremos estudiar. El obserador tiene un ob'etio con estaactiidad y sabe exactamente a que le prestará atención, por lo cual debe de)nir un m%todode obseración y registro. La obseración desempe6a un papel fundamental en el primer y

cuarto paso del proceso anterior.

SIS"EMA FÍSIC#n sistema físico es un grupo de ob'etos ordenados seg7n ciertas leyes, entre cuyas partesexiste una interacción de tipo causal. #odos los sistemas físicos se caracterizan por$

#ener una ubicación especi)ca en el espacio0tiempo$ es decir que ocurre en un lugarespecí)co y en un momento dado.

#ener un estado físico de)nido su'eto a cambios por eolución temporal$ si las condicionesiniciales cambian, sus características tambi%n lo -acen =oderle asociar una magnitud físicallamada energía. Esta energía puede presentarse en cualquier forma$ luz, calor, sonido,electricidad, etc.5quella función matemática a partir de la cual es posible deducir la eolución temporal, las

leyes de conseración y otras propiedades importantes de un sistema físico, es conocidacomo un lagrangiano. =odemos denominar un sistema físico a cualquier región del espacioque aislamos mentalmente para su estudio. Los sistemas tienen una frontera 3una cubiertaimaginaria que los separa de su entorno4. =ueden ser abiertos cerrados o aislados$ losabiertos intercambian energía y materia con el entorno, los cerrados intercambian soloenergía y los aislados nointercambian ni materia ni energía con el entorno.En un sistema físico sólo tenemos acceso a las propiedades macroscópicas 3no sabemos nadade su composición ni estructura interna4, y pueden poseer estados 3sus propiedades comoolumen, temperatura, n7mero de partículas.4. (uando el estado permanece constante en eltiempo, el sistema está en equilibrio. En este ámbito, una c%lula, una -abitación y el niersomismo son un sistema físico.

MA73I"8DESna magnitud o cantidad física es una propiedad o cualidad medible de un sistema físico, esdecir, a la que se le pueden asignar distintos alores como resultado de una medición o unarelación de medidas. Las magnitudes físicas se miden usando un patrón que tenga biende)nida esa magnitud, y tomando como unidad la cantidad de esa propiedad que posea elob'eto patrón. Existen cantidades físicas tan básicas que solo podemos de)nirlas describiendola forma de medirlas: es decir, con una de)nición operatia. E'emplos de ello son medir unadistancia con una regla, o un lapso de tiempo con un cronometro. (uando de)nimos unacantidad física escribiendo la forma de calcularla a partir de otras cantidades medibles-ablamos de magnitudes deriadas, como por e'emplo la densidad, la elocidad, la

aceleración, la energía.En t%rminos generales, es toda propiedad de los cuerpos o sistemas que puede ser medida.5lgunas cantidades físicas, como tiempo, temperatura, masa y densidad se pueden describircompletamente con un n7mero y una unidad. No obstante, en física muc-as otras cantidadesimportantes están asociadas con una dirección y no pueden describirse con un solo n7mero.La experiencia nos muestra la existencia de dos tipos de magnitudes$Las magnit*des escalares%na magnitud es escalar cuando para efectuar su medición la comparamos con una escalaarbitrariamente establecida para dic-o )n. Estas requieren solo dos datos para serexpresadas completamente$>4 El n7mero, que expresa la cantidad.+4 La unidad que nos dice a qu% clase pertenece dic-a medida.

E'emplo de magnitudes escalares son$ Longitud 3?@@ m4, masa 3+@ Ag4, tiempo 3@ seg4,energía 3B@@@ Coule4, super)cie 3>B m+4, diferencia de potencial el%ctrico 3++@ Dolt4, olumen3 m4, intensidad de corriente el%ctrica 3? 5mper4, densidad 3>gcm 4, etc.

Las magnit*des 'ectoriales

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na magnitud es ectorial cuando necesitamos para su medición compararla con loselementos que caracterizan a un 'ector.n ector es todo segmento orientado en el espacio. *e caracteriza por tener$0 ódulo 3su medida40 !irección 3la de la recta que lo contiene40 *entido 3la punta de la 2ec-a40 =unto de aplicaciónE'emplo de magnitudes ectoriales son$ Fuerza, aceleración, impulso, elocidad, cantidad de

moimiento, ector campo el%ctrico, ector densidad de 2u'o magn%tico, etc. 5l dibu'ar unector, siempre trazamos una línea con punta de 2ec-a. La longitud de la línea indica lamagnitud del ector, y su dirección es la del ector. El desplazamiento siempre es unsegmento recto dirigido del punto inicial al punto )nal, aunque la trayectoria real seguida porla partícula sea cura.

83IDADESLos experimentos requieren mediciones, y al medir una cantidad, la comparamos con unestándar de referencia relacionado con el sistema de unidades que seleccionamos. =or lotanto, es necesario escoger una unidad para cada magnitud para poder expresar losresultados. !ic-o estándar de)ne una *nidad de la cantidad. El metro es una unidad dedistancia: y el segundo, de tiempo. 5l describir una cantidad física con un n7mero, siempre

debemos especi)car la unidad empleada.&nternacionalmente existen dos sistemas de unidades principales$El sistema m%trico$ un sistema decimal, con pre)'os de m7ltiplos y subm7ltiplos elegidos demodo racional empleándose palabras griegas y latinas, y tomando como base para escoger launidad de longitud, el metro la diezmillon%sima parte de la distancia del ecuador al polo.El sistema ingl%s$ originado a partir del tama6o de partes del cuerpo.El primero es el más extensamente extendido. El sistema de unidades empleado por loscientí)cos e ingenieros en todo el mundo se denomina com7nmente es el primero aunque,desde >GB@, su nombre o)cial es Sistema Internacional, o SI% En este las unidades estánde)nidas de manera más rigurosa que en el sistema original.

#RDE3 DE MA73I"8D8(ualquier n7mero puede expresarse como el producto de un n7mero comprendido entre @ y>@, y una adecuada potencia de >@9*e cuenta el n7mero de lugares que debe correrse el símbolo decimal para lograr una cifracomprendida entre > y >@ y se escribe la cifra acompa6ada del n7mero >@ eleado a unexponente igual al n7mero de lugares que corrimos el símbolo decimal, adoptando símbolopositio si lo corrimos a la izquierda y negatio si lo corrimos a la derec-a.El orden de magnitud de un n7mero es la potencia de >@ más cercana a ese n7mero. 3> a /H ,I ? sumo J> al exponente4(on frecuencia esto es más importante que el alor exacto.CIFRAS SI73IFICA"I5AS

*on los n7meros correctos de una medición y el primer n7mero aproximado. Kedondeo.0 S*ma resta$ !etectar el numero con el menor n7mero de cifras decimales y modi)car lasdemás eliminando tantos guarismos como sea necesario.0 M*ltiplicaci(n di'isi(n$ conserar el menor n7mero de guarismos signi)catios en elresultado.0 El cero solo es signi)catio si está a la derec-a. 5l cambiar de unidades no escribir cerosqueno sean signi)catios.

F8ER9ALa fuerza sólo puede eidenciarse a tra%s de lo que ella es capaz de-acer o de lo que podemos -acer con ella, o sea a tra%s de sus

efectos. 5sí decimos que$Normalmente asociamos una fuerza con un empu'on o un tiron. name'or de)nicion es que una fuerza es una interacci(n entre doscuerpos o entre un cuerpo y su ambiente capaz de modi)car el estadode moimiento de dic-o cuerpo yo deformarlo. Las fuerzas son

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representadas por una magnitud ectorial 3con modulo, dirección,sentido y punto de aplicación4 Las fuerzas se pueden sumar y restar. Notiene sentido físico el multiplicarlas o diidirlas.Las fuerzas se pueden clasi6car de acuerdo a algunos criterios$ seg7nsu punto de aplicación y seg7n el tiempo que dure dic-a aplicación.*eg7n su punto de aplicación$a F*er;as de contacto: son aquellas en que el cuerpo que e'erce lafuerza está en contacto directo con el cuerpo que la recibe.

n golpe de cabeza a la pelota, su'etar algo, tirar algo, etc.& F*er;as a distancia: el cuerpo que e'erce la fuerza y quien la recibeno entran en contacto físicamente.El e'emplo más familiar de una fuerza de este tipo es la atraccióngraitatoria terrestre, responsable de que todos los cuerpos caigan-acia el suelo. tro e'emplo es la fuerza que un imán e'erce sobre otroimán o sobre un clao.Según el tiempo /*e d*ra la aplicaci(n de la )*er;a:a F*er;as imp*lsi'as: son, generalmente, de muy corta duración, pore'emplo$ un golpe de raqueta.& F*er;as de larga d*raci(n: son las que act7an durante un tiempocomparable o mayor que los tiempos característicos del problema de

que se trate.=or e'emplo, el peso de una persona es una fuerza que la #ierra e'ercesiempre sobre la persona. La fuerza que e'erce un cable que sostieneuna lámpara, durará todo el tiempo que la lámpara est% colgando deese cable. La fuerza que e'erce el cable sobre un telef%rico durarámientras a-í est%.5simismo, las fuerzas que act7an sobre un cuerpo pueden ser e,teriores e interiores.a F*er;as e,teriores: son las que act7an sobre un cuerpo siendo e'ercidas por otroscuerpos.& F*er;as interiores: son las que una parte de un cuerpo e'erce sobre otra parte de simismo.8nidades de )*er;aEn el *istema &nternacional 3*&4 de unidades la fuerza se mide en 3e<tons 3símbolo$ 3= enel(M* en dinas 3símbolo, dyn4 y en el sistema t%cnico en >ilopondio 3símbolo$ >p= siendo unAilopondio lo que com7nmente se llama un Ailogramo, un >ilogramo )*er;a o simplementeunAilo.8n ne<ton es la )*er;a /*e= al ser aplicada a *n c*erpo de masa $ ?ilogramo= lecom*nica*na aceleraci(n de $ metro por seg*ndo al c*adrado%

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