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La física y sus ramas con audio

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La física y sus ramas con audio

  1. 1. La Física
  2. 2. Es la ciencia que estudia las propiedades y el comportamiento de la materia y la energía, así como el tiempo y el espacio. En términos mas generales, es el análisis general de la naturaleza, llevado a cabo con el fin de entender como el mundo y el universo se comportan. 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.
  3. 3. Teorías centrales  La física, en su búsqueda de describir la verdad última de la naturaleza, tiene varias bifurcaciones, las cuales podrían agruparse en cinco teorías principales: la mecánica clásica, que describe el movimiento macroscópico; el electromagnetismo, que describe los fenómenos electromagnéticos como la luz; la relatividad, formulada por Einstein, que describe el espacio-tiempo y la interacción gravitatoria; la termodinámica, que describe los fenómenos moleculares y de intercambio de calor; y, finalmente, la mecánica cuántica, que describe el comportamiento del mundo atómico.
  4. 4. Ramas principales de la Física Para su estudio la física se puede dividir en tres grandes ramas:  Física clásica  Física moderna  Física contemporánea.
  5. 5. La Física Clásica Dentro del campo de estudio de la Física clásica se encuentran la:  Mecánica  Termodinámica  Onda mecánica  Óptica  Electromagnetismo: Electricidad | Magnetismo
  6. 6. La Física Moderna Dentro del campo de estudio de la Física moderna se encuentran:  Relatividad  Mecánica cuántica: Átomo | Núcleo | Física química | Física del estado sólido  Física de partículas  Gravitación
  7. 7. La Física Contemporánea Dentro del campo de estudio de la Física contemporánea se encuentran: Termodinámica fuera del equilibrio: Mecánica estadística |Percolación. Dinámica no-lineal: Turbulencia | Teoría del Caos | Fractales. Sistemas complejos: Sociofísica | Econofísica | Criticalidad autorganizada | Redes complejas. Física mesoscópica: Puntos cuánticos. Nano-Física: Pinzas ópticas.
  8. 8. HISTORIA Desde la antigüedad las personas han tratado de comprender la naturaleza y los fenómenos que en ella se observan: el paso de las estaciones, el movimiento de los cuerpos y de los astros, etc. Las primeras explicaciones se basaron en consideraciones filosóficas y sin realizar verificaciones experimentales, concepto este inexistente en aquel entonces. Por tal motivo algunas interpretaciones "falsas", como la hecha por Ptolomeo - "La Tierra está en el centro del Universo y alrededor de ella giran los astros" perduraron cientos de años.
  9. 9. Muchos filósofos se encuentran en el desarrollo primigenio de la física, como Aristóteles, Tales de Mileto o Demócrito, por ser los primeros en tratar de buscar algún tipo de explicación a los fenómenos que les rodeaban. A pesar de que las teorías descriptivas del universo que dejaron estos pensadores eran erradas, éstas tuvieron validez por mucho tiempo, casi dos mil años, en parte por la aceptación de la Iglesia Católica de varios de sus preceptos, como la teoría geocéntrica o las tesis de Aristóteles.
  10. 10. Un catedrático de matemáticas de la Universidad de Pisa a finales del siglo XVI cambiaría la historia de la ciencia, empleando por primera vez experimentos para comprobar sus aseveraciones: Galileo Galilei. Con la invención del telescopio y sus trabajos en planos inclinados, Galileo empleó por primera vez el método científico y llegó a conclusiones capaces de ser verificadas. A sus trabajos se les unieron grandes contribuciones por parte de otros científicos como Johannes Kepler, Blaise Pascal y Christian Huygens.
  11. 11. Campos de la Física  Astrofísica  Dinámica de fluidos  Física atómica  Física computacional  Física Electrónica  Física del estado sólido  Física molecular  Física nuclear  Física de partículas (o Física de Altas Energías)  Óptica  Sistemas complejos
  12. 12. Mecánica clásica  Se conoce como mecánica clásica a la descripción del movimiento de cuerpos macroscópicos a velocidades muy pequeñas en comparación con la velocidad de la luz. Existen dos tipos de formulaciones de esta mecánica, conocidas como mecánica newtoniana y mecánica analítica.  La mecánica newtoniana, como su nombre indica, lleva intrínsecos los preceptos de Newton. A partir de las tres ecuaciones formuladas por Newton y mediante el cálculo diferencial e integral, se llega a una muy exacta aproximación de los fenómenos físicos. Esta formulación también es conocida como mecánica vectorial, y es debido a que a varias magnitudes se les debe definir su vector en un sistema de referencia inercial privilegiado.  La mecánica analítica es una formulación matemática abstracta sobre la mecánica; nos permite desligarnos de esos sistemas de referencia privilegiados y tener conceptos más generales al momento de describir un movimiento con el uso del cálculo de variaciones.
  13. 13. Electromagnetismo  El electromagnetismo describe la interacción de partículas cargadas con campos eléctricos y magnéticos. Se puede dividir en electrostática, el estudio de las interacciones entre cargas en reposo, y la electrodinámica, el estudio de las interacciones entre cargas en movimiento y la radiación.  La electrostática es el estudio de los fenómenos asociados a los cuerpos cargados en reposo. Como se describe por la ley de Coulomb, estos cuerpos ejercen fuerzas entre sí. Su comportamiento se puede analizar en términos de la idea de un campo eléctrico que rodea cualquier cuerpo cargado, de manera que otro cuerpo cargado colocado dentro del campo estará sujeto a una fuerza proporcional a la magnitud de su carga y de la magnitud del campo en su ubicación.  La electrodinámica es el estudio de los fenómenos asociados a los cuerpos cargados en movimiento y a los campos eléctricos y magnéticos variables. Dado que una carga en movimiento produce un campo magnético, la electrodinámica se refiere a efectos tales como el magnetismo, la radiación electromagnética, y la inducción electromagnética, incluyendo las aplicaciones prácticas, tales como el generador eléctrico y el motor eléctrico.
  14. 14. Relatividad  La relatividad es la teoría formulada principalmente por Albert Einstein a principios del siglo XX, y se divide en dos cuerpos de investigación: la relatividad especial y la relatividad general.  En la teoría de la relatividad espacial, Einstein, Lorentz y Minkowski, entre otros, unificaron los conceptos de espacio y tiempo, en un ramado tetra dimensional al que se le denominó espacio-tiempo. La relatividad especial fue una teoría revolucionaria para su época, con la que el tiempo absoluto de Newton quedó relegado y conceptos como la invariancia en la velocidad de la luz, la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y la equivalencia entre masa y energía fueron introducidos.
  15. 15. Termodinámica  La termodinámica trata los procesos de transferencia de calor, que es una de las formas de energía, y cómo se puede realizar un trabajo con ella. En esta área se describe cómo la materia en cualquiera de sus fases (sólido, líquido, gaseoso) va transformándose. Desde un punto de vista macroscópico de la materia, se estudia como ésta reacciona a cambios en su volumen, presión y temperatura, entre otras magnitudes. La termodinámica se basa en cuatro leyes principales: el equilibrio termodinámico (o ley cero), el principio de conservación de la energía (primera ley), el aumento temporal de la entropía (segunda ley) y la imposibilidad del cero absoluto (tercera ley).
  16. 16. Mecánica cuántica  La mecánica cuántica es la rama de la física que trata los sistemas atómicos y subatómicos, y sus interacciones con la radiación electromagnética, en términos de cantidades observables. Se basa en la observación de que todas las formas de energía se liberan en unidades discretas o paquetes llamados cuantos. Sorprendentemente, la teoría cuántica sólo permite normalmente cálculos probabilísticos o estadísticos de las características observadas de las partículas elementales, entendidos en términos de funciones de onda.
  17. 17. Objetivos de la física Estudiar 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. Desde la antigüedad las personas han tratado de comprender la naturaleza y los fenómenos que en ella se observan: el paso de las estaciones, el movimiento de los cuerpos y de los astros, etc.
  18. 18. Objeto de estudio de la Física El objeto de estudio está justamente en la Materia, analizando sus distintas cualidades y propiedades como también a todos los factores que puedan generarle una modificación sin que esta pierda su Esencia Material(es decir, que siga siendo el mismo objeto pero con otras condiciones). Además de analizar estas propiedades, también tiene como objeto de estudio la Energía y todos los intercambios que las distintas materias realizan entre sí o envían hacia el medio, como también el análisis del Tiempo en conjunción del Espacio, la Trayectoria que describe un objeto determinado como también otras operaciones derivadas de la combinación de distintos conceptos.
  19. 19. Importancia de la Física La física es la forma que encontró el hombre para estudiar la naturaleza, sosteniéndose en la base de las matemáticas. La importancia reside en intentar comprender como funciona la naturaleza. Mediante la física hemos logrado comprender que la misma fuerza que provoca la caída de una manzana de un árbol es la responsable de que la luna gire alrededor de la tierra, y ésta alrededor del sol. Que la luz es un campo electromagnético, que la materia está compuesta por ínfimas partículas elementales llamadas átomos. Que existen cuerpos con tanta masa concentrada que ni siquiera la luz escapa de ellos. Que el universo está en expansión etc. Además, si no fuera por la física no existirían las computadoras, ni máquinas complejas gobernadas por computadoras en general. La industria no podría haberse desarrollado como lo está hoy en día. No existirían los aviones ni los satélites. Ni siquiera podrías llevar los pantalones que tienes puestos.
  20. 20. La física es maravillosa, pero cuidado: la naturaleza no está escrita en un lenguaje matemático como dicen. Las teorías que propone el hombre no es lo que la naturaleza dicta. La naturaleza no se basa en funciones para evolucionar. 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 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.
  21. 21. Avances Tecnológicos en la Física Los avances tecnológicos responde a la necesidad de las personas de crear, planificar, diseñar y generar ideas que resuelvan problemas cotidianos y que puedan transformarse en productos y procesos que aporten mayor bienestar. A continuación una lista con los avances de la última década:
  22. 22. 1.-Google  La fundaron en 1998, pero sin lugar a dudas los últimos diez años han sido “la década de Google”.
  23. 23. 2.-Telefonía celular  Esta tecnología tiene ya alrededor de 20 años de existir, pero fue en esta última década cuando se generalizó exponencialmente.
  24. 24. 3.- Internet de banda ancha  ahora es tan natural como tener electricidad en un gran número de hogares.
  25. 25. 4.-Wi-Fi  En 2000 que comenzó, esta tecnología tenía precios prohibitivos. Ahora todo tipo de dispositivos, desde televisiones a teléfonos celulares, cuentan con este soporte y otras tecnologías como el bluetooth.
  26. 26. 5.-IPod  Los primeros reproductores MP3 con disco duro fueron lanzados en el 2000. Sin embargo, Apple pronto dominaría el mercado, empezando en el 2001 con el primer reproductor que combinaría un diseño atractivo con facilidad de uso y buena capacidad.
  27. 27. 6.-iPhone  Pantalla táctil, fácil de usar y la súper App Store. Apple se lució con el lanzamiento del iPhone hace tres años. El aparato en sí cambió la comunicación móvil y se convirtió en un ejemplo a seguir por todos los fabricantes.
  28. 28. 7. Redes Sociales  (Facebook, MySpace, Twitter): 
Cada vez es más el tiempo que los internautas pasamos en las comunidades y medios sociales.
  29. 29. 8.-Pantallas planas  La tecnología más esperada: las pantallas planas de TV. Actualmente la tecnología predominante es LCD.
  30. 30. 9.-Vídeo de Alta Definición  Aparecieron las televisiones planas, pero la tecnología DVD ya no era suficiente. Llegaron el HD-DVD y Blu-ray, peleando el territorio.
  31. 31. 10.-Navegación GPS  La Navegación GPS para cualquier mortal, en el 2000 pusieron a nuestra disposición los satélites militares estadounidenses de posicionamiento.
  32. 32. 11.- Tableta o Tablet  Es una computadora portátil de mayor tamaño que un teléfono inteligente o una PDA, integrada en una pantalla táctil (sencilla o multitáctil) con la que se interactúa primariamente con los dedos o un estilete (pasivo o activo), sin necesidad de teclado físico ni ratón. Estos últimos se ven reemplazados por un teclado virtual y, en determinados modelos, por una mini-trackball integrada en uno de los bordes de la pantalla.

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