viernes, 17 de febrero de 2012
jueves, 16 de febrero de 2012
PREGUNTAS GENERADORAS
¿CUÁL ES LA IMPORTANCIA DE LA HISTORIA, DE LA CIENCIA Y DE LA TÉCNICA EN EL DESARROLLO DELA FÍSICA?
"La ciencia moderna no ha brotado perfecta y completa de los cerebros de Galileo y Descartes, (...) había sido preparada por un largo esfuerzo del pensamiento. Y no hay nada más interesante, más instructivo ni más sobrecogedor que la de la historia de ese esfuerzo, la historia del pensamiento humano que trata con obstinación los mismos eternos problemas, encontrando las mismas dificultades, luchando sin tregua contra los mismos obstáculos y forjando lenta y progresivamente los instrumentos y herramientas, es decir, los nuevos conceptos, los nuevos métodos de pensamiento, que permitirán por fin superarlos".
La física es la ciencia que estudia las propiedades de los cuerpos y la materia aunque cambie su naturaleza o composición ,sin embargo desde la más remota antigüedad las personas han tratado de comprender la naturaleza y los fenómenos que en la física en particular se observan como el paso de las estaciones ,el movimiento de los cuerpos y de los astros ,los fenómenos climáticos ,las propiedades de los materiales en fin aunque las primeras explicaciones aparecieron en la antigüedad y se basaban en consideraciones puramente filosófica, sin verificarse experimentalmente .
para empezar la física es la ciencia que estudia las propiedades de los cuerpos y la materia aunque cambie su naturaleza o composición ,sin embargo desde la más remota antigüedad las personas han tratado de comprender la naturaleza y los fenómenos que en la física en particular se observan como el paso de las estaciones ,el movimiento de los cuerpos y de los astros ,los fenómenos climáticos ,las propiedades de los materiales en fin aunque las primeras explicaciones aparecieron en la antigüedad y se basaban en consideraciones puramente filosófica, sin verificarse experimentalmente .
la clasificación de la física nos permite agrupar los fenómenos cuyas causas o características sean comunes ,además permite a los investigadores se puedan especializar en cada una de ellas como ,la mecánica que es la rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos ,estática que es el estudio de cuerpos y movimientos ,dinámica estudio del movimiento de los cuerpos ,óptica es la rama de la física que se encarga del estudio de todos los fenómenos relacionados con la materia, acústica es la rama de la física que estudia el movimiento ondulatorio como el sonido y todos los fenómenos relacionados con el ,entre otras como la ,cinética, termología ,electromagnetismo,cuántica,y por ultimo mecánica relativista
para empezar la física es la ciencia que estudia las propiedades de los cuerpos y la materia aunque cambie su naturaleza o composición ,sin embargo desde la más remota antigüedad las personas han tratado de comprender la naturaleza y los fenómenos que en la física en particular se observan como el paso de las estaciones ,el movimiento de los cuerpos y de los astros ,los fenómenos climáticos ,las propiedades de los materiales en fin aunque las primeras explicaciones aparecieron en la antigüedad y se basaban en consideraciones puramente filosófica, sin verificarse experimentalmente .
la clasificación de la física nos permite agrupar los fenómenos cuyas causas o características sean comunes ,además permite a los investigadores se puedan especializar en cada una de ellas como ,la mecánica que es la rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos ,estática que es el estudio de cuerpos y movimientos ,dinámica estudio del movimiento de los cuerpos ,óptica es la rama de la física que se encarga del estudio de todos los fenómenos relacionados con la materia, acústica es la rama de la física que estudia el movimiento ondulatorio como el sonido y todos los fenómenos relacionados con el ,entre otras como la ,cinética, termología ,electromagnetismo,cuántica,y por ultimo mecánica relativista
para empezar la física es la ciencia que estudia las propiedades de los cuerpos y la materia aunque cambie su naturaleza o composición ,sin embargo desde la más remota antigüedad las personas han tratado de comprender la naturaleza y los fenómenos que en la física en particular se observan como el paso de las estaciones ,el movimiento de los cuerpos y de los astros ,los fenómenos climáticos ,las propiedades de los materiales en fin aunque las primeras explicaciones aparecieron en la antigüedad y se basaban en consideraciones puramente filosófica, sin verificarse experimentalmente .
la clasificación de la física nos permite agrupar los fenómenos cuyas causas o características sean comunes ,además permite a los investigadores se puedan especializar en cada una de ellas como ,la mecánica que es la rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos ,estática que es el estudio de cuerpos y movimientos ,dinámica estudio del movimiento de los cuerpos ,óptica es la rama de la física que se encarga del estudio de todos los fenómenos relacionados con la materia, acústica es la rama de la física que estudia el movimiento ondulatorio como el sonido y todos los fenómenos relacionados con el ,entre otras como la ,cinética, termología ,electromagnetismo,cuántica,y por ultimo mecánica relativista .
la clasificación de la física nos permite agrupar los fenómenos cuyas causas o características sean comunes ,además permite a los investigadores se puedan especializar en cada una de ellas como ,la mecánica que es la rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos ,estática que es el estudio de cuerpos y movimientos ,dinámica estudio del movimiento de los cuerpos ,óptica es la rama de la física que se encarga del estudio de todos los fenómenos relacionados con la materia, acústica es la rama de la física que estudia el movimiento ondulatorio como el sonido y todos los fenómenos relacionados con el ,entre otras como la ,cinética, termología ,electromagnetismo,cuántica,y por ultimo mecánica relativista .
La física tuvo y tiene un papel fundamental en el avance tecnológico. Por ejemplo, la invención del transistor en 1947, realizada por científicos interesados en la física del estado sólido, abrió las puertas a la revolución tecnológica de los últimos 60 años. También los físicos influyeron notablemente en la instauración de nuevas formas de trabajar, basadas en las TIC: el desarrollo del lenguaje http y por lo tanto de la WWW, fue impulsado a partir de 1989 en el Centro de Investigaciones Nucleares Europeo (CERN), por iniciativa de los físicos de partículas. La idea era poder compartir e intercambiar rápidamente los datos experimentales. Otro ejemplo interesante lo constituyen las bases de publicaciones científicas, que están disponibles gratuitamente en la red. En la actualidad, cuando terminamos un trabajo de investigación, además de enviarlo para su publicación en una revista especializada lo colocamos en sitios de internet para ponerlos a consideración de toda la comunidad. La gente los lee, los critica, los debate. Es un proceso muy enriquecedor. Además esos sitios resultan de muchísima utilidad para ponerse al día, es decir, para saber el estado del arte en temas de investigación específicos.
La capacidad de cálculo y de procesamiento de datos está llegando a un límite con la tecnología actual, que se basa en la miniaturización de los transistores inventados en 1947, y que llevó a la construcción de microprocesadores que contienen millones de ellos en pequeños trozos de material semiconductor. El tamaño de las moléculas impide continuar con este proceso indefinidamente. En este momento se están investigando alternativas, que eventualmente llevarían a la construcción de microprocesadores basados en la manipulación de moléculas una a una, en lugar de fabricarlos sobre pedacitos de silicio. Quizás en pocas décadas tendremos una nueva generación de procesadores, mucho más potentes que los actuales, impulsada por esos estudios.
¿POR QUÉ LA FUERZA ES CAUSA DEL DESEQUILIBRIO?
La estática determina las condiciones bajo las cuales un cuerpo actuado por diversas fuerzas permanece en equilibrio, es decir en reposo. El desarrollo de la estática viene desde mucho tiempo atrás, mucho antes del desarrollo de la dinámica. Algunos de sus principios fueron formulados por los egipcios y los babilónicos en problemas relacionados con la construcción de las pirámides y de templos. Entre los más antiguos escritos sobre este tema se puede mencionar a Arquímedes quién formuló los principios del equilibrio de fuerzas actuando en palancas y algunos principios de la hidrostática.
CONDICIONES DE EQUILIBRIO. LEYES DE LA ESTÁTICA
Equilibrio de una partícula
La condición necesaria y suficiente para que una partícula permanezca en equilibrio (en reposo) es que la resultante de las fuerzas que actúan sobre ella sea cero.
Naturalmente con esta condición la partícula podría también moverse con velocidad constante, pero si está inicialmente en reposo la anterior es una condición necesaria y suficiente.
Para que un sistema de partículas permanezca en equilibrio, cada una de sus partículas debe permanecer en equilibrio. Ahora las fuerzas que actúan sobre cada partícula son, en parte de interacción con las otras partículas del sistema las fuerzas de interacción satisfacen la tercera ley de Newton, ley llamada de acción y reacción en otras palabras la resultante de las fuerzas que actúan sobre cada partícula
CUERPO RÍGIDO
En el desarrollo de la estática consideraremos situaciones de equilibrio de cuerpos rígidos, es decir que no se deforman. En rigor no existen cuerpos indeformables, de manera que la aplicación de las leyes de la estática es una aproximación que es buena si las deformaciones son despreciables frente a otras dimensiones del problema. El tema de la estática de cuerpos deformable es el tema de otros cursos.
Si el cuerpo rígido permanece en equilibrio con el sistema de fuerzas exteriores aplicado, entonces para que todas las partículas estén en equilibrio es suficiente que tres de sus partículas no colineales estén en equilibrio. Las demás no pueden moverse por tratarse de un cuerpo rígido. Las condiciones bajo las cuales un cuerpo rígido permanece en equilibrio son que la fuerza externa resultante y el torque externo resultante respecto a un origen arbitrario son nulos.
¿CUÁL ES LA DIFERENCIA FUNDAMENTAL ENTRE LAS IDEAS TRADICIONALES Y MODERNAS DEL ÁTOMO?
Con la química del siglo XIX y el descubrimiento de las leyes de discontinuidad química. Por otra parte, los químicos de la segunda mitad del siglo XIX también le dedicaron su atención, y de ahí partió la teoría atómica de la materia, más o menos basada en la teoría cinética de lo gases.
Los físicos llegaron a la certeza que el átomo era un complejo edificio del que había que determinar la estructura, y para esta labor pusieron a contribución sus conocimientos sobre la naturaleza de la electricidad. Desde el siglo XVIII sabemos que hay electricidad positiva y electricidad negativa, y que la electricidad se relaciona con el fenómeno del magnetismo. Se planteó para la electricidad la misma cuestión que para la materia: saber si poseía una estructura discontinua.
Las leyes de la electrólisis, descubiertas por Faraday, parecían indicar la existencia de esta discontinuidad; al descubrir los electrones, corpúsculos elementales de electricidad negativa, la discontinuidad de la electricidad negativa se hizo patente. Hacia 1900 se planteó si la electricidad positiva poseía, como la negativa, una estructura granular.
Después de la experiencia de E. Rutherford, hacia 1910 los físicos se pusieron de acuerdo para adoptar su modelo, en el que se consideraba el átomo como un sistema solar en el cual el núcleo desempeñaba el papel del Sol, y los electrones el de los planetas.
En su estado normal, un átomo debe ser neutro y contener tanta electricidad positiva como negativa. Por tanto, si en un átomo hay un número Z de electrones cuya carga negativa es — e , el núcleo debe tener la carga + Ze . Lo que diferenciará, entonces, los distintos tipos de átomos, por ejemplo, un átomo de plomo de un átomo de plata, es el valor del número entero de los electrones periféricos.
El número atómico no es otra cosa que el número de orden de elementos químicos en una clasificación de elementos establecida desde 1896 por Mendeleev.
Esta serie contiene 92 elementos, que normalmente se hallan en la naturaleza y de los que el más ligero es el hidrógeno y el más pesado el uranio, cuyo peso atómico se aproxima a 238.
A partir del modelo atómico de Rutherford, Niels Bohr desarrolló en 1913 su teoría científica del átomo, que luego, junto a las nuevas ideas de la mecánica ondulatoria, proporcionó a los físicos una interpretación muy completa de lo que ocurre en la periferia del átomo. Sólo hacia 1930 se empezó a conocer lo que ocurría en el núcleo atómico.
A partir del modelo atómico de Rutherford, Niels Bohr desarrolló en 1913 su teoría científica del átomo, que luego, junto a las nuevas ideas de la mecánica ondulatoria, proporcionó a los físicos una interpretación muy completa de lo que ocurre en la periferia del átomo. Sólo hacia 1930 se empezó a conocer lo que ocurría en el núcleo atómico.
PREGUNTAS GENERADORAS
1. ¿Cuál es la importancia de la Historia, de la Ciencia y de la Técnica en el desarrollo de la Física?
La ciencia moderna no ha brotado perfecta y completa de los cerebros de Galileo y Descartes, había sido preparada por un largo esfuerzo del pensamiento. Y no hay nada más interesante, más instructivo ni más sobrecogedor que la de la historia de ese esfuerzo, la historia del pensamiento humano que trata con obstinación los mismos eternos problemas, encontrando las mismas dificultades, luchando sin tregua contra los mismos obstáculos y forjando lenta y progresivamente los instrumentos y herramientas, es decir, los nuevos conceptos, los nuevos métodos de pensamiento, que permitirán por fin superarlos.
El método científico a importado a través de la historia y a su vez el desarrollo de la técnica de este mismo proceso, podemos decir que la física fue la primera ciencia experimental en aplicar un método científico para el estudio de los fenómenos naturales, método que más tarde ha sido aplicado en otras disciplinas científicas. A partir del desarrollo empírico de este método los verdaderos científicos y padres de la física plantean una explicación teórica que más tarde ha de ser confirmada mediante hechos experimentales, pues es así como ha influido la historia, la ciencia y la técnica es decir el proceso en el desarrollo de la ciencia que estudia la estructura del cosmos y analiza los fenómenos naturales eternos que en él tienen lugar y que a su vez busca la definición de las leyes.
2. Por qué la fuerza es causa del desequilibrio
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.
Finalmente quedará demostrado que la Física no es solamente abstracta, sino que es también práctica y ocurre en la vida diaria, y el estudio del equilibrio es un paso previo para el estudio de la Dinámica y otras ramas de la Física. 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.
3. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre las ideas tradicionales y modernas del átomo?
El problema de la constitución de la materia y su continuidad o discontinuidad ya fue abordado por los antiguos griegos, pero no fue sino hasta el siglo xix en que la cuestión será tratada de una manera auténticamente científica por Dalton fundador de la teoría atómica moderna.
Las leyes de las combinaciones químicas sugirieron a Dalton la idea de que los diferentes elementos químicos se encuentran constituidos por unidades capaces de combinarse con otras unidades del mismo o diferente tipo para formar así las diferentes combinaciones químicas. Dalton intuyo que si los elementos simples no se podían descomponer es porque en ellos no existía más que una clase de átomos y por tanto habría tantas clases de átomos como de elementos, por la teoría de Dalton se implica que el átomo es la parte más pequeña capaz de intervenir en las reacciones químicas y que constituye la mínima unidad indivisible de la materia.
La ciencia moderna no ha brotado perfecta y completa de los cerebros de Galileo y Descartes, había sido preparada por un largo esfuerzo del pensamiento. Y no hay nada más interesante, más instructivo ni más sobrecogedor que la de la historia de ese esfuerzo, la historia del pensamiento humano que trata con obstinación los mismos eternos problemas, encontrando las mismas dificultades, luchando sin tregua contra los mismos obstáculos y forjando lenta y progresivamente los instrumentos y herramientas, es decir, los nuevos conceptos, los nuevos métodos de pensamiento, que permitirán por fin superarlos.
El método científico a importado a través de la historia y a su vez el desarrollo de la técnica de este mismo proceso, podemos decir que la física fue la primera ciencia experimental en aplicar un método científico para el estudio de los fenómenos naturales, método que más tarde ha sido aplicado en otras disciplinas científicas. A partir del desarrollo empírico de este método los verdaderos científicos y padres de la física plantean una explicación teórica que más tarde ha de ser confirmada mediante hechos experimentales, pues es así como ha influido la historia, la ciencia y la técnica es decir el proceso en el desarrollo de la ciencia que estudia la estructura del cosmos y analiza los fenómenos naturales eternos que en él tienen lugar y que a su vez busca la definición de las leyes.
2. Por qué la fuerza es causa del desequilibrio
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.
Finalmente quedará demostrado que la Física no es solamente abstracta, sino que es también práctica y ocurre en la vida diaria, y el estudio del equilibrio es un paso previo para el estudio de la Dinámica y otras ramas de la Física. 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.
3. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre las ideas tradicionales y modernas del átomo?
El problema de la constitución de la materia y su continuidad o discontinuidad ya fue abordado por los antiguos griegos, pero no fue sino hasta el siglo xix en que la cuestión será tratada de una manera auténticamente científica por Dalton fundador de la teoría atómica moderna.
Las leyes de las combinaciones químicas sugirieron a Dalton la idea de que los diferentes elementos químicos se encuentran constituidos por unidades capaces de combinarse con otras unidades del mismo o diferente tipo para formar así las diferentes combinaciones químicas. Dalton intuyo que si los elementos simples no se podían descomponer es porque en ellos no existía más que una clase de átomos y por tanto habría tantas clases de átomos como de elementos, por la teoría de Dalton se implica que el átomo es la parte más pequeña capaz de intervenir en las reacciones químicas y que constituye la mínima unidad indivisible de la materia.
¿CUAL ES LA IMPORTANCIA DE LA HISTORIA, DE LA CIENCIA Y DE LA TÉCNICA EN EL DESARROLLO DE LA FÍSICA?
La Física es una de las ciencias naturales que más ha contribuido al desarrollo y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio e investigación ha sido posible encontrar en muchos casos, una explicación clara y útil a los fenómenos que se presentan en nuestra vida diaria.
La palabra física proviene del vocablo griego physiké cuyo significado es naturaleza.
Es la Ciencia que se encarga de estudiar los fenómenos naturales, en los cuales no hay cambios en la composición de la materia.
La Física ha experimentado un gran desarrollo gracias al esfuerzo de notables científicos e investigadores, quienes al inventar y perfeccionar instrumentos, aparatos y equipos han logrado que el hombre agudice sus sentidos al detectar, observar y analizar fenómenos.
Al nacer la filosofía de los griegos, nace propiamente la física. La palabra filosofía (del griego Philos amante y de sophia sabiduría) significa amor a la sabiduría, este término se aplicó por primera vez a la actividad de ciertos pensadores griegos, que en el siglo VI a.C., reflexionaban sobre los fenómenos naturales, el origen y naturaleza de la vida, de los seres y las cosas.
La Filosofía nace en Jonia en la costa del Asia Menor, y son Mileto, Efeso y Samos, algunos de los pueblos donde encontramos a los primeros pensadores, con su filosofía, llamada filosofía de la naturaleza o filosofía de la física, ya que física significa naturaleza. En ésta filosofía de la naturaleza, la observación de la naturaleza, los cuerpos y el ser ocupaban el primer plano de estudios, aunque piensan también en el espíritu y en el ser como un todo.
Entre los primeros filósofos naturalistas se tienen a Tales de Mileto, Anaximandro y Anaxímenes.
Por éste mismo período aparecen Leucipo y Demócrito, quienes exponen la Teoría Atomista, según la cual la materia está formada de pequeñas partículas llamadas átomos.
En el siglo IV a.C. aparece Aristóteles quien empieza a estudiar la caída de los cuerpos.
En el siglo segundo de nuestra era aparece Ptolomeo que hace estudios sobre la reflexión de la luz.
A partir de éste periódo, la física avanza lentamente a travéz de cientos de años.
Casi 1,500 años después aparece Galileo Galilei que estudia el movimiento del péndulo y reafirma la Teoría Planetaria heliocéntrica junto con Nicolás Copérnico.
En el siglo XVI aparece William Gilbert que realiza estudios sobre electricidad y magnetismo.
En el siguiente siglo aparece Isaac Newton que descubre la Ley de Gravitación Universal, así como las leyes sobre el movimiento de los cuerpos; con éste gran científico nace la Física Clásica.
En el siglo XVIII, hay grandes aplicaciones como la electricidad, las máquinas eléctricas, la invención del pararrayos.
En el siglo XIX, Alejandro Volta inventa la pila eléctrica; Avogadro explica la diferencia entre átomos y moléculas, Roentgen los rayos x y Becquerel la radioactividad.
En nuestro siglo desde sus inicios hay grandes adelantos científicos, que no sería fácil enumerarlos. Los avances en el campo de los átomos hacen que se inicie la Física Moderna, la cual se divide en Física Cuántica y Relativista
¿POR QUE LA FUERZA ES CAUSA DE 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.
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.
¿CUAL ES LA DIFERENCIA FUNDAMENTAL ENTRE LAS IDEAS TRADICIONALES Y MODERNAS DEL ÁTOMO?
El concepto de átomo como bloque básico e indivisible que compone la materia del universo fue postulado por la escuela atomista en la antigua Grecia Sin embargo, su existencia no quedó demostrada hasta e lsiglo XIX. Con el desarrollo de la fisica nuclear en elsiglo xx se comprobó que el átomo puede subdividirse en particulasmás pequeñas. La concepción del átomo que se ha tenido a lo largo de la historia ha variado de acuerdo a los descubrimientos realizados en el campo de la física y la química. A continuación se hará una exposición de los modelos atómicos propuestos por los científicos de diferentes épocas. Algunos de ellos son completamente obsoletos para explicar los fenómenos observados actualmente, pero se incluyen a manera de reseña histórica.
ademas se fue evolucionando con las torias de JONH DALTON Sin embargo desapareció ante el modelo de Thomson ya que no explica los rayos catódicos, la radioactividad ni la presencia de los electrones (e-) o protones(p+). despues el modelo de Rutherford en 1911, despuespredijo la existencia del neutrón en el año1920, por esa razón en el modelo anterior (Thomson), no se habla de éste. tambien encontramos el Modelo de Bohr y Schrödinger.
siempre en nuestra vida vamos a estar rodeado de la FISICA ya que como lo dice su misma definicion estudia el movimiento de los cuerpos, de todo lo que utilizamos y de todo lo que hacemos. la definicion de FISICA es la ciencia que estudia todos lod fenomenos naturales y trata de descubrir las leyes q los rigen. Ademas estudia el movimiento de los cuerpos, la electricidad y el magnetismo; los fenomenos ondulatorios; las transformaciones de la energia, las propiedades de las particulas tales como los atomos, las moléculas, iones y particulas elementales; tambien las propiedades de la materia y de los materiales. las ideas basicas de la fisica son pocas; la inercia, carga électrica, átomo. cuanto movimiento, cuanta fuerza, energia y entropía.
unidad 1
UNIDAD 1
1. CUAL ES LA IMPORTANCIA DE LA HISTORIA DE LA TECNICA EN EL DESARROLLO DE LA FISICA
La física es una de las ciencias naturales que mas han contribuido al desarrollo y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio e investigación ha sido posible encontrar en muchos casos, una explicación clara y útil a los fenómenos que se presentan en nuestra vida diaria.
La palabra física proviene de la palabra vocablo griego PHYSIKE cuyo significado es naturaleza. Es la ciencia que se encarga de estudiar los fenómenos naturales en los cuales no hay cambios en la composición de la materia. La física ha experimentado un gran desarrollado gracias al esfuerzo de notables científicos e investigadores, quienes al inventar y perfeccionar instrumentos, aparatos y equipos han logrado que el hombre agudice sentidos al detectar, observar y analizar fenómenos. Al nacer la filosofía de los griegos, nace propiamente la física. Los griegos reflexionaban sobre los fenómenos naturales el origen y la naturaleza de la vida, de los seres y las cosas.
Entre los primeros filósofos naturalistas se tienen a Tales de Mileto, Anaximandro y Anaxìmenes. Por este mismo periodo aparecen Leucipo y Demócrito, quienes exponen la teoría Atomista, según la cual la materia está formada de pequeñas partículas llamadas átomos. En el siglo IV a.c aparece Aristóteles quien empieza a estudiar la caída de los cuerpos. En el siglo segundo de nuestra era aparece ptolomeo que hace estudios sobre la reflexión de la luz. A partir de este periodo, la física avanza lentamente atreves de cientos de años. Casi 1,500 años aparece Galileo Galilei que estudia el movimiento del péndulo y reafirma la Teoría Planetaria heliocéntrica junto con Nicolás Copérnico. En el siglo XVl aparece William Gilbert que hace estudios sobre la electricidad y el magnetismo. En el siguiente siglo aparece Isaac Newton que descubre la ley de Gravitación Universal, así como la leyes sobre el movimiento de los cuerpos, con este gran científico aparece nace la física clásica. En el siglo XVIII hay grandes aplicaciones, como la electricidad, las maquinas eléctricas, la invención del pararrayos. En el siglo XIX, Alejandro Volta inventa la pila eléctrica; Avogadro explica la diferencia entre átomos y moléculas, Roentgen los rayos x y Becquerel la radioactividad. En nuestro siglo desde sus inicios hay grandes adelantos científicos, que no sería fácil enumerarlos. Los avances en el campo de los átomos hacen que se inicie la física moderna la cual se divide en la física cuántica y relativista.
FISICA CLASICA: Mecánica, Termología, Ondas, Óptica, electromagnetismo.
FISICA MODERNA: Atómica y nuclear.
2. PORQUE LA FUERZA ES CAUSA DEL DESEQUILIBRIO
La fuerza es la magnitud de la mecánica. La fuerza se puede definir como toda causa que tiene a modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo. Los elementos que caracterizan a la fuerza son. Intensidad, punto de aplicación dirección y sentido. Es la causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo.
EQUILIBRIO DE FUERZA. Alguna de las fuerzas, están siempre actuando sobre los cuerpos. Pero darse cuenta de su presencia no es siempre evidente. En ocasiones las fuerzas que interactúan sobre un cuerpo se contrarrestan entre sí lo cual puede ser nombrado “las fuerzas se anulan mutuamente y el cuerpo se encuentra en equilibrio”. Las fuerzas son vectores, lo cual dice si los vectores tienen la misma dirección pueden ser sumados directamente, y el resultado es otro vector.
EFECTOS DE UNA FUERZA. Cuando las fuerzas actúan producen movimiento sobre algún cuerpo o sino lo contrario. Sobre cada cuerpo actúan muchas fuerzas a la vez, las cuales si las sumamos recibe el nombre de fuerza neta y estas equivale a la fuerza de todas las demás. Si la fuerza neta fuese cero, quiere decir que el cuerpo esta sin movimiento o a una velocidad constante. Y si no está en cero, no está en equilibrio y adquiere M.U.A.
Todo cuerpo en reposo que sea atacado por una fuerza experimenta un cambio. Newton se baso en la teoría de Galilei (sin roce los cuerpos no se detienen) para establecer su ley tan conocida La Ley de La Inercia, la cual dice, si un cuerpo que se encuentra en reposo o con movimiento rectilíneo uniforme, tiende a estar en ese estado siempre que no sea afectado por algún tipo de fuerzas.
FUERZA, MASA Y ACELERACION: 2da ley de Newton. Todos los objetos que experimentan movimiento, están continuamente variando su velocidad, adquieren aceleración. El cambio de velocidad de un cuerpo es producido por un desequilibrio entre las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. Esto establece que la aceleración sobre un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él. Mientras mayor es la masa de un cuerpo mayor es la dificultad para moverse, esto quiere decir que su inercia es mayor.
3. CUAL ES LA DIFERENCIA FUNDAMENTAL ENTRE LAS IDEAS TRADICIONALES Y MODERNAS DEL ATOMO.
El atomismo (de los antiguos griegos átomos, que significa "uncuttable") es una filosofía natural que se desarrolló en varias tradiciones antiguas. Los atomistas la teoría de que el mundo natural se compone de dos partes fundamentales: indivisibles átomos y vacío vacío.
Según Aristóteles, los átomos son indestructibles e inmutables, y hay una variedad infinita de formas y tamaños. Se mueven a través del vacío, rebotando entre sí, a veces, cada vez enganchados con uno o más de las otras para formar un clúster. Las agrupaciones de diferentes formas, modalidades, y las posiciones dan lugar a las distintas sustancias macroscópicas en el mundo.
Las referencias al concepto de átomo se remontan a la antigua india y la Grecia antigua, En la India el Jain, Ajivika y Carvaca escuelas del atomismo puede datar en el siglo sexto antes de Cristo. Los Nyaya y Vaisheshika las escuelas más tarde desarrolló teorías sobre cómo los átomos se combinan en los objetos más complejos. En el Oeste, las referencias a los átomos surgidos en el siglo quinto a.c con Leucipo y Demócrito. Ya sea que la cultura india influencia griega o vice versa, o si ambos evolucionaron de forma independiente es una cuestión de conflicto.
De importancia para el concepto filosófico del atomismo es el accidente histórico que las partículas que los químicos y físicos de la idea de siglo 19 eran indivisibles, y por lo tanto identificado con el uncuttable uno-tam de una larga tradición, se encontraron en el siglo 20 que se compone de las entidades más pequeñas: electrones, los neutrones y protones. Otros experimentos demostraron que los protones y los neutrones están hechos de quarks. En la actualidad, los quarks, electrones y otras partículas fundamentales, tales como los muones y taus, los neutrinos y los bosones de norma no muestran ninguna evidencia experimental de su tamaño o estructura. Sin embargo, la posibilidad de que también podría estar compuesta de partículas más pequeñas no se puede descartar. Aunque la conexión con el atomismo histórico es el mejor del tenue, estas partículas, en lugar de químicos "átomos", son más o menos análogas a los tradicionales objetos indivisibles.
miércoles, 15 de febrero de 2012
PREGUNTAS GENERADORAS - UNIDAD 1
CUAL 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 (griego φύσισ (phisis), «naturaleza») 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.
POR QUE 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.
CUAL ES LA DIFERENCIA FUNDAMENTAL ENTRE LAS IDEAS TRADICIONALES Y MODERNAS DEL ÁTOMO
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. El atomismo fue fundado por Leucipo, desarrollado por Demócrito, criticado por Platón y Aristóteles, y posteriormente retomado por los epicúreos, como Epicuro y el poeta latino Lucrecio. El atomismo es la teoría según la cual la realidad material está compuesta de partículas indivisibles y de vacío. Según Demócrito, lo único que hay son átomos y vacío. El átomo es tan indivisible y, en sí mismo, inmutable y eterno como la esfera de Parménides. Sin embargo, a diferencia de éste último filósofo, los atomistas defendieron la existencia de movimiento pues creyeron en la existencia de vacío entre los átomos, con lo que éstos podrían moverse y enlazarse entre sí de diversos modos. El atomismo presenta una explicación materialista de lo real: todo es el resultado de la agregación y variada combinación de los átomos. Los átomos no se diferencian unos de otros por rasgos cualitativos sino por dimensiones cuantitativas y geométricas: según nos cuenta Aristóteles, Demócrito consideró que las únicas diferencias existentes entre los átomos son la cantidad, la forma (en el sentido geométrico), y la posición relativa en el interior del cuerpo: dice Aristóteles “la A difiere de la N en la figura, como AN de NA en el orden, y Z de N en la posición” (Aristóteles, Metafísica A4, 985 b 18). De este modo, las diferencias cualitativas que aparecen en el nivel de los objetos visibles se pueden explicar a partir de diferencias cuantitativas y geométricas de los átomos que componen dichos objetos.
El nacimiento y la muerte corresponde al ámbito de las distintas combinaciones de los átomos, pero no al de los átomos mismos: como en los juegos de construcción de los niños pequeños, con los mismos elementos se pueden crear muchos objetos diferentes, y cuando destruimos uno de éstos, no destruimos las piezas que lo componen.
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