Cursos de Física

La física explora las reglas básicas que dictan el comportamiento de la materia y la energía, desde las partículas subatómicas hasta la evolución del universo.

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Los físicos son un grupo de personas curiosas y ambiciosas de conocimiento. Su objetivo es comprender los principios fundamentales que describen y gobiernan todos los aspectos físicos del universo.

Hist√≥ricamente llamados «fil√≥sofos naturales», los f√≠sicos investigan mediante experimentaci√≥n controlada y an√°lisis matem√°tico.

La física incluye el estudio de sistemas que van desde partículas subatómicas hasta las galaxias más grandes y desde la quietud relativa del cero absoluto absoluto hasta la actividad ardiente de las estrellas.

La física juega un papel importante en muchas de las disciplinas de las artes liberales y contribuye a la comprensión de la sociedad de áreas como la energía, el clima, la ciencia médica y la exploración espacial. Un buen historial en física (y las habilidades de resolución de problemas asociadas que se obtienen en él) te preparará para una multitud de profesiones.

Ramas de la física

Física clásica

Esta rama de la física se ocupa principalmente de las leyes del movimiento y la gravitación que se describen en la teoría cinética y la termodinámica de Sir Isaac Newton y James Clark Maxwell, respectivamente.

Esta rama de la física se ocupa principalmente de la materia y la energía. A menudo, la física que data de 1900 se considera física clásica, mientras que la física que data de 1900 se considera física moderna.

En la f√≠sica cl√°sica, la energ√≠a y la materia se consideran entidades separadas. La ac√ļstica, la √≥ptica, la mec√°nica cl√°sica y el electromagnetismo son ramas tradicionales dentro de la f√≠sica cl√°sica.

Además, cualquier teoría de la física que se considere nula y sin efecto en la física moderna cae automáticamente en el ámbito de la física clásica.

Como las leyes de Newton son una de las características principales de la física clásica, examinémoslas.

¬ŅCu√°les son las tres leyes de la f√≠sica?

Las tres leyes de la física se conocen formalmente como las leyes del movimiento de Newton. Se consideran la base de la mecánica clásica. Las leyes de Newton describen el movimiento de un cuerpo sobre el que pueden actuar las fuerzas y que pueden ejercer fuerzas sobre otros cuerpos.

Nos referimos a cualquier parte de materia sobre la que pueda actuar una fuerza. Las tres leyes de Newton se describen a continuación.

Las leyes del movimiento de Newton (Las tres leyes de la física)

Ley de inercia:

Un cuerpo permanece en reposo o en movimiento uniforme en una l√≠nea recta, a menos que una fuerza act√ļe sobre √©l.
Fuerza = masa x aceleración: la velocidad de cambio de momento de un cuerpo es proporcional a la fuerza que lo causa.
Acci√≥n = Reacci√≥n: cuando una fuerza act√ļa sobre un cuerpo debido a otro cuerpo, entonces una fuerza igual y opuesta act√ļa simult√°neamente sobre ese cuerpo.


Física moderna

La física moderna es una rama de la física que se ocupa principalmente de la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica.

Albert Einstein y Max Plank fueron los pioneros de la física moderna como los primeros científicos en introducir la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica, respectivamente.

En la física moderna, la energía y la materia no son consideradas como entidades separadas.

¬ŅCu√°les son los dos pilares de la f√≠sica moderna?

Los dos pilares de la física moderna son los siguientes:

  • La teor√≠a de la relatividad de Albert Einstein.
  • La teor√≠a cu√°ntica de Max Plank.

¬ŅQu√© es la teor√≠a de la relatividad?

La teoría de la relatividad de Albert Einstein es uno de los descubrimientos más importantes de la era contemporánea y afirma que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores que no aceleran.

Como resultado de este descubrimiento, Einstein pudo confirmar que el espacio y el tiempo se entrelazan en un √ļnico continuo conocido como espacio-tiempo. Como tales, los eventos que ocurren al mismo tiempo para un observador podr√≠an ocurrir en diferentes momentos para otro.

La teoría de la relatividad de Einstein se resume en la fórmula:

E = mc ^ 2

En esta ecuaci√≥n, «E» representa energ√≠a, «m» representa masa y «c» representa la velocidad de la luz.

¬ŅQu√© es la teor√≠a cu√°ntica?

Descubierta por Max Plank en 1900, la teoría cuántica es la base teórica de la física moderna que explica la naturaleza y el comportamiento de la materia y la energía a nivel atómico y subatómico. La naturaleza y el comportamiento de la materia y la energía en ese nivel a veces se denominan física cuántica y mecánica cuántica.

Plank descubri√≥ que la energ√≠a existe en unidades individuales de la misma manera que la materia, en lugar de ser una onda electromagn√©tica constante. As√≠, la energ√≠a era cuantificable. La existencia de estas unidades, llamadas quanta, act√ļa como la base de la teor√≠a cu√°ntica de Plank.


Física nuclear

La f√≠sica nuclear es una rama de la f√≠sica que se ocupa de los componentes, la estructura, el comportamiento y las interacciones de los n√ļcleos at√≥micos. Esta rama de la f√≠sica no debe confundirse con la f√≠sica at√≥mica, que estudia el √°tomo en su totalidad, incluidos sus electrones.

Seg√ļn la enciclopedia de Microsoft Encarta, la f√≠sica nuclear se define como:

«La rama de la f√≠sica en la que se estudian la estructura, las fuerzas y el comportamiento del n√ļcleo at√≥mico».

En la era moderna, la física nuclear se ha ampliado mucho en su alcance y se ha aplicado en muchos campos. Se utiliza en la generación de energía, armas nucleares, medicamentos, resonancia magnética, imágenes, isótopos industriales y agrícolas, y más.

¬ŅQui√©n descubri√≥ la f√≠sica nuclear?

La historia de la f√≠sica nuclear como un campo distinto de la f√≠sica at√≥mica comienza con el descubrimiento de la radioactividad por Henri Becquerel en 1896. El descubrimiento del electr√≥n un a√Īo despu√©s, indic√≥ que el √°tomo ten√≠a una estructura interna. Con esto, comenzaron los estudios sobre los n√ļcleos de los √°tomos, y as√≠ naci√≥ la f√≠sica nuclear.


Física atómica

La f√≠sica at√≥mica es una rama de la f√≠sica que se ocupa de la composici√≥n del √°tomo aparte del n√ļcleo. Se ocupa principalmente de la disposici√≥n y el comportamiento de los electrones en las capas alrededor del n√ļcleo. Por lo tanto, la f√≠sica at√≥mica examina principalmente los electrones, los iones y los √°tomos neutros.

Uno de los primeros pasos hacia la física atómica fue reconocer que toda la materia está compuesta de átomos. El verdadero comienzo de la física atómica está marcado por el descubrimiento de líneas espectrales y el intento de explicarlas. Esto dio lugar a una comprensión completamente nueva de la estructura de los átomos y cómo se comportan.


Geofísica

La geofísica es una rama de la física que se ocupa del estudio de la Tierra. Se ocupa principalmente de la forma, estructura y composición de la Tierra, pero los geofísicos también estudian la fuerza gravitacional, los campos magnéticos, los terremotos, el magma y más.

La geof√≠sica solo fue reconocida como una disciplina separada en el siglo XIX, pero sus or√≠genes se remontan a la antig√ľedad.

Todos estos descubrimientos pueden incluirse en el campo de la geof√≠sica, que se define como: «una ciencia natural relacionada con los procesos f√≠sicos y las propiedades f√≠sicas de la Tierra y su entorno espacial circundante, y el uso de m√©todos cuantitativos para su an√°lisis».


Biofísica

La biofísica estudia los problemas biológicos y la estructura de las moléculas en los organismos vivos utilizando técnicas derivadas de la física. Uno de los logros más innovadores de la biofísica es el descubrimiento de la estructura del ADN (ácido desoxirribonucleico) por James Watson y Francis Crick.


Física mecánica

La física mecánica es una rama de la física que se ocupa del movimiento de objetos materiales bajo la influencia de fuerzas. A menudo llamada mecánica, la física mecánica se divide en dos ramas principales:

  • Mec√°nica cl√°sica
  • Mec√°nica cu√°ntica

La mec√°nica cl√°sica se ocupa de las leyes del movimiento de los objetos f√≠sicos y las fuerzas que causan el movimiento, mientras que la mec√°nica cu√°ntica es la rama de la f√≠sica que se ocupa del comportamiento de las part√≠culas m√°s peque√Īas (es decir, electrones, neutrones y protones).

¬ŅCu√°les son las principales ramas de la mec√°nica?

La mec√°nica se puede dividir en ocho sub-ramas. Estos son los siguientes:

  • Mec√°nica Aplicada
  • Mec√°nica celeste
  • Mec√°nica de Medios Continuos
  • Din√°mica
  • Cinem√°tica
  • Cin√©tica
  • Est√°tica
  • Mec√°nica estad√≠stica

Ac√ļstica

La palabra «ac√ļstica» se deriva de una palabra griega akouen, que significa «escuchar».

Por lo tanto, podemos definir la ac√ļstica como una rama de la f√≠sica que estudia c√≥mo se produce, transmite, recibe y controla el sonido. La ac√ļstica tambi√©n se ocupa de los efectos de los sonidos en varios medios (es decir, gas, l√≠quido y s√≥lidos).


√ďptica

La óptica es una rama de la física que estudia la radiación electromagnética (por ejemplo, la luz y la radiación infrarroja), sus interacciones con la materia y los instrumentos utilizados para recopilar información debido a estas interacciones. La óptica incluye el estudio de la vista.

¬ŅQui√©n invent√≥ la √≥ptica?

La óptica comenzó con la creación de lentes por parte de los antiguos egipcios y mesopotámicos. Esto fue seguido por teorías de la luz y la visión desarrolladas por filósofos griegos antiguos y el desarrollo de la óptica geométrica en el mundo grecorromano.

Estos estudios anteriores sobre óptica se conocen como óptica clásica. Los estudios que se realizaron después del siglo XX, como la óptica de onda y la óptica cuántica, se conocen como óptica moderna.


Astrofísica

La palabra «astrof√≠sica» es una combinaci√≥n de dos palabras derivadas del lat√≠n: astro, que significa «estrella», y phisis, que significa «naturaleza».

Por lo tanto, la astrofísica puede definirse como una rama de la astronomía que se ocupa del estudio del universo (es decir, estrellas, galaxias y planetas) utilizando las leyes de la física.

¬ŅCu√°l es la diferencia entre un astrof√≠sico y un astr√≥nomo?

Técnicamente hablando, los astrónomos solo miden las posiciones y características de los cuerpos celestes, mientras que los astrofísicos usan la física de la aplicación para entender la astronomía.

Sin embargo, los términos ahora se usan indistintamente, ya que todos los astrónomos usan la física para llevar a cabo su investigación.


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