I N T R O D U C C I Ó N

Introducción, Conceptos Básicos y

Sistemas de Unidades

Conceptos Básicos

¿Que es Física?

● Ciencia que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia, así como al tiempo, el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.

● La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua.

Clasificación de la Física

● Física Clásica o Física Macroscópica tuvo como principal expositor a Isaac Newton.

● Física Moderna o Física Microscópica: también conocida como Física Quántica, tuvo como principal expositor a Albert Einstein.

Física Clásica

● Magnética: Se dedica al estudio del magnetismo de la materia.

● Eléctrica: Estudia la electricidad de los cuerpos.● Óptica: Estudia la luz, su comportamiento y su

movimiento.● Acústica: Indaga el sonido y la forma de

propagación.

Física Clásica

● Térmica: Se dedica al estudio de la temperatura, la forma en que afecta a otro cuerpo y la reacción que tiene el cuerpo ante ese fenómeno.

● Dinámica: Se dedica al estudio de la fuerza que ejerce un cuerpo.

● Mecánica: Estudia a un cuerpo en moviendo, el estado de reposo del mismo y el de fuerza que tiene dicho cuerpo, esta a su vez se derivan otras tres principales ramas: Cinética, Estática y Potencial.

Física Moderna

● Quántica: Estudia el movimiento que realizan las partículas pequeñas.

● Electromagnética: Indaga las electricidad y la magneticidad de los microcuerpos de la materia.

● Relativista: Estudia y Analiza como el Movimiento y la Gravedad afectan las propiedades de Espacio y Gravedad.

Evolución

● Durante el siglo XIX los físicos

solían ser a la vez filósofos, matemáticos,

biólogos, químicos o ingenieros.

● Actualmente la física se ha desarrollado a tan grandes escalas que los físicos modernos limitan su atención sólo a dos ramas de su ciencia.

● Los descubrimientos más preponderantes de esta época en electricidad y magnetismo forman hoy parte del campo de ingenieros de comunicaciones y electrónicos ya que los mismos poseen propiedades de este ámbito.

Evolución● En el siglo XIX fue donde se produjeron avances fundamentales en

la electricidad y el magnetismo, también se producen descubrimientos de radioactividad y el descubrimiento del electrón.

● En 1904 se propuso el primer modelo atómico.

● En 1905 Einstein formuló la teoría de la relatividad especial el cual coincide con las leyes de Newton y características de la velocidad.

● En 1915 se formula la teoría de la relatividad general la cual sustituye la ley de gravitación de Newton.

Aportes

● Galileo Galilei: desarrolló el telescopio astronómico con dos lentes.

● André Marie Ampère: Fue el fundador de la rama de la física que reconocemos como electrodinámica y el primero en usar el vocablo corriente para identificar a la electricidad, legándonos los parámetros para medirla: el ampere y el ammeter.

● Albert Einstein: Las teorías general y restringida de la relatividad y por sus hipótesis sobre la naturaleza corpuscular de la luz. Es probablemente el científico más conocido del siglo XX.

Aportes

● George Simon Ohm: Formulación de la relación entre intensidad de corriente, diferencia de potencial y resistencia constituye la ley de Ohm.

● James Prescott Joule: Publicó el resultado como ley de Joule en 1841. Participó también en el famoso descubrimiento de la conservación de la energía.

● Thomas Alva Edison: El foco eléctrico incandescente, el fonógrafo y el cinematógrafo. Desarrolló e instaló la primera gran central eléctrica del mundo en Nueva York. Mejoró la telegrafía creando una máquina capaz de transmitir varios mensajes por una línea.

Aportes

● Heinrich Rudolf Hertz: Construyó un circuito eléctrico que podía producir ondas magnéticas. Por medio de un detector, determinó la longitud de onda y su velocidad. Logró determinar el carácter ondulatorio de los rayos catódicos; además demostró que el calor proporciona una forma de radiación electromagnética.

● Nikola Tesla: Inventos, corriente alterna, motor asíncrono, campo magnético rotativo y tecnología inalámbrica.

● Isaac Newton: Descubrió el calculo diferencial y la ley de la gravedad universal.

Fronteras

● En el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) se construyó un acelerador de partículas llamdo LHC (máquina de Dios), con el fin de recrear un pequeño Big Bang.

● Se logró colisionar haces de protones a una velocidad 3,5 veces superior de la alcanzada nunca, desatando un proceso de energía de 7 TeV (teravoltios).

● Este experimento, es el mayor del siglo, ya que puede permitirnos conocer nuevos datos sobre cómo se originó el Universo y cómo está compuesta la materia.

Fronteras

● Recientemente, en un artículo publicado la revista Daily Mail, el famoso físico británico Stephen Hawking definía las vías que, según las teorías actuales de la física, podrían servirnos para viajar en el tiempo: agujeros de gusano agrandados, órbitas alrededor de agujeros negros o viajes a la velocidad de la luz podrían utilizarse, al menos teóricamente, para desplazarnos hacia el pasado o el futuro.

Fronteras

● El problema para que los viajes en el tiempo puedan realizarse (además de las dificultades y desafíos técnicos que aún quedan por superar) es la llamada “paradoja del viaje en el tiempo o paradoja del abuelo”.

● Esta paradoja señala que si un viajero del tiempo fuera hacia el pasado y allí matase a su abuelo, con esta acción acabaría con la posibilidad de su propia existencia y, en consecuencia, con su viaje temporal.

Sistema Internacional de Unidades

● El Sistema Internacional de Unidades (del francés Le Système International d'Unités), abreviado SI, es el sistema de unidades que se usa en casi todos los países.

● Es el heredero del antiguo Sistema Métrico Decimal y por ello también se conoce como «sistema métrico».

Kilogramo

● El kilogramo (kg) es la unidad básica de masa del Sistema Internacional de Unidades (SI).

● Su patrón se define como la masa que tiene el prototipo internacional, compuesto de una aleación de platino e iridio, que se guarda en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) en Sèvres, cerca de París (Francia).

Segundo

● Unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades, el Sistema Cegesimal de Unidades y el Sistema Técnico de Unidades. Su símbolo es s.

● Hasta 1967 se definía como la fracción 1/86 400 de la duración que tuvo el día solar medio entre los años 1750 y 1890 y, a partir de esa fecha, su medición se hace tomando como base el tiempo atómico.

Metro

● El metro (m) es la principal unidad de longitud del Sistema Internacional de Unidades. Un metro es la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299 792 458 de segundo.

● Su símbolo es m.

Henrio

● Un henrio o henry (símbolo H1 ) es la unidad para la inductancia eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades.

● Es la inductancia eléctrica de un circuito cerrado en el que se produce una fuerza electromotriz de 1 voltio, cuando la corriente eléctrica que recorre el circuito varía uniformemente a razón de un amperio por segundo.

● Su nombre fue dado en honor del físico estadounidense Joseph Henry.

Henrio

● Se usa para medir el coeficiente de autoinducción (L) en las bobinas de los circuitos eléctricos, y el de inducción mutua (M) entre dos bobinas acopladas electromagnéticamente.

Sievert

● El sievert (símbolo Sv) es una unidad derivada del SI que mide la dosis de radiación absorbida por la materia viva, corregida por los posibles efectos biológicos producidos.

● 1 Sv es equivalente a un julio entre kilogramo. Esta unidad da un valor numérico con el que se pueden cuantificar los efectos estocásticos producidos por las radiaciones ionizantes.

● Se utilizó este nombre en honor al físico sueco Rolf Sievert.

Hertz

● El hercio, hertzio o hertz (símbolo Hz), es la unidad de frecuencia del Sistema Internacional de Unidades.

● Nombrado en honor al físico alemán Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894), que descubrió la propagación de las ondas electromagnéticas.

● El nombre fue establecido por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC por sus siglas en inglés) en 1930.

Newton

● En física, un Newton o Neutonio o Neutón (símbolo: N) es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su aporte a la física, especialmente a la mecánica clásica.

Pascal

● El pascal (Pa) es la unidad de presión del Sistema Internacional de Unidades.

● Se define como la presión que ejerce una fuerza de 1 newton sobre una superficie de 1 metro cuadrado normal a la misma.

● Nombrada en homenaje a Blaise Pascal, eminente matemático, físico y filósofo francés.

Julio

● Unidad derivada del Sistema Internacional utilizada para medir energía, trabajo y calor.

● Como unidad de trabajo, el joule se define como la cantidad de trabajo realizado por una fuerza constante de un Newton para desplazar una masa de un kilogramo, un metro de longitud en la misma dirección de la fuerza.

Vatios

● Unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades (W).

● Expresado en unidades utilizadas en electricidad, un vatio es la potencia eléctrica producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y una corriente eléctrica de 1 amperio (1 voltiamperio).

● La potencia eléctrica de los aparatos eléctricos se expresa en vatios, si son de poca potencia, pero si son de mediana o gran potencia se expresa en kilovatios (kW) que equivale a 1000 vatios. Un kW equivale a 1,35984 caballos de vapor.

Columbio

● El culombio o coulomb (C) es la unidad derivada del sistema internacional para la medida de la magnitud física cantidad de electricidad (carga eléctrica). Nombrada en honor del físico francés Charles-Augustin de Coulomb.

● Se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica.

Voltio

● El voltio, o volt, por símbolo V, es la unidad derivada del Sistema Internacional para el potencial eléctrico, la fuerza electromotriz y la tensión eléctrica.

● Recibe su nombre en honor a Alessandro Volta, quien en 1800 inventó la pila voltaica, la primera batería química.

Ohmio

● El ohmio (símbolo Ω) es la unidad derivada de resistencia eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades.

● Su nombre se deriva del apellido del físico alemán Georg Simon Ohm (1789-1854), autor de la Ley de Ohm.

Siemens

● Se denomina siemens (símbolo S) a la unidad derivada del SI para la medida de la conductancia eléctrica.

● Se nombró así por el ingeniero alemán Werner von Siemens.

Faradio

● Se denomina faradio o farad (símbolo F), en honor a Michael Faraday, a la unidad de capacidad eléctrica del Sistema Internacional de Unidades (SI).

● Un faradio es la capacidad de un condensador entre cuyas armaduras existe una diferencia de potencial eléctrico de 1 voltio (1 V) cuando está cargado de una cantidad de electricidad igual a un culombio (1 C).

Tesla

● El tesla (símbolo T), es la unidad de inducción magnética (o densidad de flujo magnético) del Sistema Internacional de Unidades (SI). Nombrada así en 1960 en honor al físico e inventor Nikola Tesla.

● Se define como una inducción magnética uniforme que, repartida normalmente sobre una superficie de un metro cuadrado, produce a través de esta superficie un flujo magnético total de un weber.

Weber

● El weber o weberio (Wb) es la unidad de flujo magnético o flujo de inducción magnética en el Sistema Internacional de Unidades.

● Equivalente al flujo magnético que al atravesar un circuito de una sola espira produce en la misma una fuerza electromotriz de 1 voltio si se anula dicho flujo en 1 segundo por decrecimiento uniforme.

● El nombre de esta unidad fue dado en honor al físico alemán Wilhelm Eduard Weber.

Radian

● El radián(rad) es la unidad de ángulo plano en el Sistema Internacional de Unidades.

● Representa el ángulo central en una circunferencia y abarca un arco cuya longitud es igual a la del radio.

● Esta unidad se utiliza primordialmente en física, cálculo infinitesimal, trigonometría, goniometría, etc.

Lumen

● El lumen (símbolo: lm) es la unidad del Sistema Internacional de Medidas para medir el flujo luminoso, una medida de la potencia luminosa emitida por la fuente.

● El flujo luminoso se diferencia del flujo radiante en que el primero contempla la sensibilidad variable del ojo humano a las diferentes longitudes de onda de la luz y el último involucra toda la radiación electromagnética emitida por la fuente según las leyes de Wien y de Stefan-Boltzmann sin considerar si tal radiación es visible o no.

Lux

● El lux (símbolo lx) es la unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades para la iluminancia o nivel de iluminación.

● Equivale a un lumen /m². Se usa en la fotometría como medida de la luminancia, tomando en cuenta las diferentes longitudes de onda según la función de luminosidad, un modelo estándar de la sensibilidad a la luz del ojo humano.

Becquerel

● O becquerelio1 (símbolo Bq) es una unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades que mide la actividad radiactiva.

● Un becquerel se define como la actividad de una cantidad de material radiactivo con decaimiento de un núcleo por segundo. Equivale a una desintegración nuclear por segundo. La unidad de Bq es por consiguiente inversa al segundo.

Gray

● El gray (símbolo Gy) es una unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades que mide la dosis absorbida de radiaciones ionizantes por un determinado material.

● Un gray es equivalente a la absorción de un julio de energía ionizante por un kilogramo de material irradiado.

● Esta unidad se estableció en 1975 y fue nombrada así en honor al físico inglés Louis Harold Gray.

Katal

● El katal (símbolo kat) es una unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades para medir la actividad catalítica, especialmente en los campos de medicina y bioquímica.

● Es definido como la actividad catalítica responsable de la transformación de un mol de compuesto por segundo.

● El nombre katal se usa desde hace 30 años, pero sólo se oficializó durante la 21ª Conferencia General de Pesos y Medidas de 1999.

Kelvin (K)

● El kelvin, es la unidad de temperatura de la escala creada por William Thomson, Lord Kelvin, en el año 1848, sobre la base del grado Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y conservando la misma dimensión.

● Lord Kelvin, a sus 24 años introdujo la escala de temperatura termodinámica, y la unidad fue nombrada en su honor.

● Es una de las unidades del SIU y corresponde a una fracción de 1/273,16 partes de la temperatura del punto triple del agua. Se representa con la letra K, y nunca "°K".