¿CUÁL
ES LA IMPORTANCIA DE LA HISTORIA, DE LA CIENCIA Y DE LA TÉCNICA EN EL
DESARROLLO DE LA FÍSICA?
Cada
una ha ido aportando a través de la historia logros que con el pasar de la historia y su ciencia se
ha ido perfeccionando gracias a sus técnicas empleadas. Como el método
científico adquirido a lo largo de la historia de la humanidad que le ha
permitido al hombre realizar hazañas prodigiosas
La
Historia de la Física está llena de grandes científicos como Galileo, Newton o
Einstein, cuyas contribuciones han sido decisivas, pero también de un número
muy grande de científicos cuyos nombres no aparecen en los libros de texto. No
existe el genio aislado al que de repente se le ocurre la idea clave que cambia
el curso de la Ciencia. El avance en el progreso científico no se produce
solamente por las contribuciones aisladas y discontinuas de unas mentes
privilegiadas. La
física actualmente
se entiende como la ciencia de la naturaleza o fenómenos materiales. Estudia
las propiedades de la materia, la energía, el tiempo, el espacio y sus
interacciones (fuerza). Los sistemas físicos se caracterizan por:
•
Tener una ubicación en el espacio-tiempo.
•
Tener un estado físico definido sujeto a evolución temporal.
•
Poderle asociar una magnitud física llamada energía.
La
física estudia por lo tanto un amplio rango de campos y fenómenos naturales,
desde las partículas subatómicas hasta la formación y evolución del Universo
así como multitud de fenómenos naturales cotidianos, caracterizados por cierta
geometría o topología y cierta evolución temporal y cuantificados mediante
magnitudes físicas como la energía.
2.
¿POR QUÉ LA FUERZA ES CAUSA DEL DESEQUILIBRIO?
Un
cuerpo está en equilibrio, si no se le perturba, no sufre aceleración de
traslación o de rotación, porque la suma de todas las fuerzas o la suma de
todos los momentos que actúan sobre él son cero Por el contrario cuando un cuerpo está en
desequilibrio las fuerzas que actúen sobre el son desiguales lo que genera que
no se encuentre en reposo.
Además
la dinámica
estudia los cuerpos acelerados. La fuerza es causa del desequilibrio por que
los cuerpos están en movimientos acelerados e impulsos continuos, lo que conlleva a que esta clase de
movimientos genere una fuerza desigual, y nada de lo que existe en el universo
tiene reposo absoluto.
3
¿CUAL ES LA DIFERENCIA FUNDAMENTAL ENTRE LAS IDEAS TRADICIONALES Y MODERNAS DEL
ÁTOMO?
R/
Atomismo filosófico Hasta comienzos del siglo XIX, la teoría atómica era
principalmente filosófica y no estaba fundada en la experimentación científica.
Las primeras teorías conocidas se desarrollaron en la Antigua india en el siglo
VI a. C. por filósofos hindúes y budistas. Los griegos creían que todos los
átomos estaban hechos del mismo material pero tenían diferentes formas y
tamaños, que eran los factores que determinaban las propiedades físicas del
material. Por ejemplo, ellos creían que los átomos de un líquido eran lisos, lo
que les permitiría deslizarse uno sobre otro. Según esta línea de pensamiento,
el grafito y el diamante estarían compuestos por dos tipos diferentes de átomos
¿CUAL ES LA CAUSA PRINCIPAL DE LOS MOVIMIENTOS DE
LOS CUERPOS?
La
causa principal de los cuerpos es una fuerza externa que hace que acelere el
cuerpo, o sea, entre más fuerza le apliques a un cuerpo más acelera, lo que
quiere decir es que la fuerza es directamente proporcional a la aceleración, y
esto están relacionadas con la masa del cuerpo, ya que un cuerpo le puedes
aplicar la misma fuerza, pero uno puede acelerar más que el otro debido a las masas diferentes de los
cuerpos, en la naturaleza todo lo que vez experimentan fuerzas. Ley de Newton:
"Todo cuerpo tiende a permanecer en su estado de inercia, siempre que
ninguna fuerza actúa sobre él”. Consideramos estados de inercia, el reposo y el
mov. Rectilíneo uniforme. Es decir para que un cuerpo se mueva, sobre este ha
debido actuar alguna fuerza que le aporte la energía necesaria para desarrollar
su movimiento. Incluso si el cuerpo se mueve con mov. Rectilíneo uniforme,
inicialmente ese cuerpo estaría parado, y una fuerza le doto de su movimiento.
¿Cuáles son las condiciones necesarias para mantener
un cuerpo equilibrado?
Muchas
veces nos confundimos entre lo que es Estática y lo que es Dinámica, por eso
antes de empezar con el estudio del equilibrio de cuerpos es necesario
diferenciar entre dichas ramas de la Mecánica. La Estática estudia el
equilibrio de los cuerpos, es decir, aquellos cuerpos que se encuentran tanto
en reposo como en movimiento con velocidad constante; mientras que la Dinámica
estudia los cuerpos acelerados, aunque se puede establecer el equilibrio
dinámico mediante la introducción de las fuerzas de inercia.
Para
detallar y explicar la parte teórica tomaremos algunos ejemplos de la vida
cotidiana en los cuales se aplican principios físicos, como:
•Equilibrio
en el vuelo de un esquiador
•Por
qué vuela el avión
•
¿Por qué no se cae la Torre Pisa?
•Fuerzas
y principios físicos en la caída de un gato
•Equilibrio
en el vuelo de un Búmeran
•Equilibrio
en el baile
•Equilibrio
de una plataforma sostenida por una columna
•Curiosidades
de la física.
Antes
de iniciar el estudio del "Equilibrio de Cuerpos", es importante
comprender el significado de ciertos conceptos y principios fundamentales.
•CANTIDADES
BÁSICAS: Las cuatro cantidades siguientes se utilizan en el equilibrio:
•LONGITUD:
La longitud es necesaria para ubicar un punto en el espacio y de esta forma
describir el tamaño de un sistema físico. Una vez que se define una unidad
estándar de longitud, puede definirse cuantitativamente distancias y
propiedades geométricas de un cuerpo como múltiplos de esa unidad de longitud.
•TIEMPO:
El tiempo se concibe como una sucesión de eventos. Aunque los principios de la
Estática son independientes del tiempo, esta cantidad definitivamente juega un
papel importante en el estudio de la Dinámica.
•MASA:
La masa es una propiedad de la materia por la cual podemos comparar la acción
de un cuerpo con la de otro. Esta propiedad se manifiesta como una atracción
gravitacional entre dos cuerpos y proporciona una medida cuantitativa de la
resistencia que presenta la materia al cambio de velocidad.
•FUERZA:
En general, la fuerza es considerada como un "jalón" o
"tirón" ejercido por un cuerpo sobre otro. Esta interacción puede
ocurrir cuando existe un contacto directo entre los cuerpos, por ejemplo, una
persona empujando sobre una pared. Puede presentarse también a lo largo de una
distancia determinada cuando los cuerpos se separan físicamente. Como ejemplos
de este último caso están incluidas las fuerzas eléctricas, magnéticas y
gravitacionales. En cualquier caso, una fuerza se caracteriza por su magnitud,
dirección y punto de aplicación. IDEALIZACIONES: Los modelos o idealizaciones
se utilizan en el estudio del equilibrio con la finalidad de simplificar la
aplicación de la teoría. Se definirá algunas de las idealizaciones más
importantes.
•PARTÍCULA:
Una partícula posee masa pero de tamaño poco significativo. Por ejemplo, el
tamaño de la Tierra es insignificante comparado con el tamaño de su órbita, y
por lo tanto la Tierra se puede tomar como una partícula cuando se estudia su
movimiento orbital en un modelo. Cuando un cuerpo se idealiza como una
partícula, los principios de la Mecánica se simplifican de manera importante,
debido a que la geometría del cuerpo no se tomará en cuenta en el análisis del
problema.
•CUERPO
RÍGIDO: Un cuerpo rígido puede ser considerado como un conjunto formado por un
gran número de partículas que permanecen separadas entre sí por una distancia
fija antes y después de aplicar la carga. Como resultado, las propiedades del
material de que está hecho cualquier cuerpo que se suponga rígido no se tendrá
que considerar cuando se analicen las fuerzas que actúan sobre éste. En la
mayoría de los casos, las deformaciones reales que se presentan en estructuras,
máquinas, mecanismos, etcétera, son relativamente pequeñas, y la suposición de
cuerpo rígido es apropiada para efectos de análisis.
•FUERZA
CONCENTRADA: Una fuerza concentrada representa el efecto de una carga la cual
se supone que actúa en algún punto de un cuerpo. Podemos representar este
efecto por medio de una fuerza concentrada, siempre y cuando el área sobre la
cual se aplica la carga sea relativamente pequeña comparada con el tamaño del cuerpo.
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