Introducción

El lenguaje de la Física y de la tecnología es universal, ya que las leyes y los hechos que estudian se expresan de manera precisa y clara, teniendo exactamente el mismo significado para cualquier persona y en cualquier lugar del mundo.

Todas las cantidades físicas siempre son el resultado de un proceso de medición, que deriva de una comparación con un patrón previamente establecido o conocido. Por ejemplo: si deseamos determinar la longitud de una tira metálica, utilizando los instrumentos adecuados, podemos decir que la tira mide 2 m; es decir, que se comparó con un patrón de longitud llamado metro. Esta misma longitud se puede representar en el sistema inglés como 78.74 pulgadas o 6.56 pies.

La Física es una ciencia que involucra a todos los fenómenos que se pueden observar en la naturaleza por lo que ha estado presente en cada instante de la vida humana, sus avances han hecho que podamos comprender de mejor manera los fenómenos naturales y aprovechar los recursos que nos brinda nuestro planeta.

La física como ciencia

La Física es una de las ciencias que más ha contribuido al desarrollo y bienestar de nuestra sociedad, gracias a sus investigaciones ha sido posible encontrar una explicación a los diversos fenómenos naturales.

La palabra física proviene del vocablo griego physiké cuyo significado es naturaleza, lo cual nos acerca un poco a su definición.

Física: es la ciencia que se encarga del estudio de las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones.

Pero, ¿qué es ciencia? Existen diversas definiciones pero la más aceptable para nuestro curso será la siguiente:

Ciencia: conjunto de conocimientos lógicos comprobables con hechos obtenidos mediante la observación y el razonamiento de los cuales se deducen principios y leyes generales.

En algunas ocasiones suele confundirse a la ciencia con el concepto de tecnología, sin embargo, aunque éstos están íntimamente ligados no son lo mismo.

Tecnología: es un conjunto de técnicas, conocimientos y procesos, que sirven para el diseño y construcción de herramientas que satisfacen las diversas necesidades humanas.

En la sociedad, la tecnología es consecuencia de la ciencia y la ingeniería, aunque muchos avances tecnológicos se hicieron antes a estos dos conceptos.

Historia

La física es la ciencia que surge cuando el humano siente la necesidad de explicar porque ocurren los hechos que suceden a su alrededor y para dar respuesta a preguntas como:

¿Por qué el sol emite luz?

¿Por qué el día y la noche?

¿Por qué existe el arcoíris?

Las primeras explicaciones se basaron en consideraciones filosóficas sin realizar verificaciones experimentales. En el siglo XXV a. C., los egipcios hicieron una observación detallada de los astros y crearon un calendario solar.

En el siglo XX a. C., los babilonios realizaron una división del camino del Sol en 12 partes, instaurando el zodiaco. En el siglo V a. C., los griegos imaginaron los elementos básicos que forman el Universo (agua, tierra, aire, fuego) y propusieron varios modelos cosmológicos.

En la época después de Cristo (d.C.):

En el siglo XI, Ptolomeo propuso que “la Tierra está en el centro del universo y alrededor de ella giran los astros” (teoría geocéntrica), que perduró cientos de años. También realizó un catálogo de estrellas y efectuó una descripción de los movimientos planetarios con epiciclos y deferentes.

En el siglo XVI hubo descubrimientos importantes:

División de la Física para su estudio

Con el paso del tiempo, la Física ha evolucionado, hasta finales del siglo XIX era considerada como Física clásica y a partir del siglo XX como Física moderna. A continuación se presenta un mapa conceptual con la clasificación de la Física y sus ramas:

Física clásica

Mecánica: es la rama de la física que estudia el movimiento y equilibrio de objetos sólidos y los fluidos. Se subdivide en Cinemática (que considera la relación espacio - tiempo) y en Dinámica (que considera las causas).

Óptica: estudia los fenómenos asociados a la naturaleza de la luz (su propagación, su interacción con la materia, las maneras de producirla, de captarla y de analizarla, sus propiedades y su comportamiento en general) considerada como una onda.

Acústica: estudia los fenómenos relacionados con la generación, propagación y recepción de sonidos, infrasonidos o ultrasonidos utilizando modelos que se apoyan de las Matemáticas.

Electromagnetismo: estudia los fenómenos asociados a la electricidad y al magnetismo describiendo las cargas eléctricas tanto en reposo como en movimiento.

Termodinámica: estudia cómo la energía se transforma en calor, su transferencia y su conversión en trabajo y viceversa

Física moderna

Física nuclear: estudia los núcleos atómicos, en sus propiedades y comportamiento.

Física atómica: estudia los átomos en sus propiedades y comportamiento.

Física de partículas: estudia la materia en sus componentes fundamentales y las interacciones entre estos.

Física relativista: considerado como un nuevo modelo físico, describe el universo utilizando como referencia la velocidad de la luz en todas sus ecuaciones. Física del estado sólido: empleando conocimientos de la Mecánica cuántica, el Electromagnetismo y la Metalurgia, esta disciplina estudia, como su nombre lo dice, las propiedades físicas de los sólidos.

Mecánica cuántica: estudia los fenómenos físicos en escalas microscópicas.

Presentación