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Física
Universidad, Ciencias
Leyes que rigen la materia, la energía y sus interacciones fundamentales. Fuente: Wikipedia (CC BY-SA 4.0).
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Lo que tienes que saber
Leer la teoría completa →Definición, historia y fundamentos de la física
- Definición: Ciencia que estudia la energía, materia, fuerza, movimiento y espacio-tiempo.
- Evolución: De la filosofía griega (hace >2000 años) a ciencia moderna en el siglo XVII.
- Metodología: Uso del método científico, experimentos cuantitativos y verificación de causalidades.
- Hito: Mecánica clásica y gravitación universal (Newton).
- Hito: Electricidad y magnetismo (Faraday).
- Hito: Teorías de la relatividad (Einstein).
- Hito: Termodinámica (Joule y Carnot).
- Hito: Mecánica cuántica (de Broglie, Heisenberg y Schrödinger).
- Naturaleza: Ciencia fundamental, teórica y experimental.
- Impacto tecnológico: Electromagnetismo (computadoras, TV), Termodinámica (industrialización) y Mecánica (cálculo).
- Interdisciplinariedad: Relación difusa con química y matemáticas (ej. química cuántica).
Teorías básicas de la física: clásica y moderna
- Física teórica: desarrollo y revisión de teorías fundamentales
- Física clásica: aplicable a velocidades mucho menores que la de la luz
- Mecánica clásica: incluye estática, cinemática y dinámica
- Mecánica del continuo: incluye hidrostática, hidrodinámica, aerodinámica y neumática
- Acústica: incluye ramas ultrasónica, bioacústica y electroacústica
- Óptica: estudia luz visible, infrarroja y ultravioleta
- Termodinámica: relación entre el calor y otras formas de energía
- Electromagnetismo: conexión entre electricidad y magnetismo
- Electrostática: cargas eléctricas en reposo
- Electrodinámica: cargas eléctricas en movimiento
- Magnetostática: polos magnéticos en reposo
- Física moderna: estudio en condiciones extremas o escalas muy pequeñas/grandes
- Física de alta energía: estudio de partículas elementales
- Teoría cuántica: describe la naturaleza discreta de la materia
- Relatividad especial: movimiento sin campos gravitatorios
- Relatividad general: movimiento y conexión con la gravitación
Teorías fundamentales y ramas de la física
- Física clásica: válida para escalas > atómicas y velocidades < velocidad de la luz
- Relatividad especial: describe sistemas con velocidades cercanas a la velocidad de la luz
- Relatividad especial: sustituye tiempo/espacio absolutos por espaciotiempo
- Mecánica cuántica: descripción probabilística de escalas atómicas y subatómicas
- Teoría cuántica de campos: unifica mecánica cuántica y relatividad especial
- Relatividad general: describe espaciotiempo dinámico y curvo para sistemas altamente masivos
- Relatividad general: aún no unificada; existen teorías de gravedad cuántica
- Ramas principales: mecánica clásica, electromagnetismo, relatividad, termodinámica y mecánica cuántica
- Áreas de investigación: teórica, materia condensada, molecular, atómica, nuclear, partículas/altas energías, astrofísica y biofísica
Fundamentos y ramas de la física moderna y clásica
- Mecánica clásica: incluye leyes de Newton, fluidos, elasticidad, termodinámica y electromagnetismo.
- Relatividad especial (1905): no incluye la gravedad.
- Relatividad general (1905-1919): confirmada por las observaciones de Eddington.
- Mecánica cuántica: piedra angular es el efecto fotoeléctrico de Einstein (1905).
- Mecánica cuántica: Louis de Broglie propuso la idea radical de esta física.
- Física estadística: utiliza teoría de probabilidad para sistemas estocásticos.
- Termodinámica: incluye subdivisiones como termodinámica cuántica, biológica y de agujeros negros.
- Electrón: descubierto por Joseph John Thomson en 1897.
- Triodo: inventado por Lee De Forest en 1906.
- Transistor: desarrollado por Bardeen y Brattain en 1948.
- Circuito integrado: primer modelo por Jack S. Kilby en 1958.
- Láser: puesto en funcionamiento por Theodore Maiman en 1960.
- Ley de Snell: establecida por Snel en óptica.
Orígenes y evolución de la astronomía y la filosofía natural
- Origen astronómico: Civilizaciones previas al año 3000 a. C. (Sumeria, Egipto, Valle del Indo)
- Raíz de la astronomía occidental: Mesopotamia
- Aporte griego: Nomenclatura de constelaciones del hemisferio norte
- Filosofía natural: Surgimiento en Grecia arcaica (650-480 a. C.)
- Premisa presocrática: Todo fenómeno tiene una causa natural verificable por razón y observación
- Éxito del atomismo: Propuesto por Leucipo y Demócrito, validado 2000 años después
- Preservación bizantina: El Imperio de Oriente mantuvo el saber científico tras la caída de Occidente en el siglo V
- Isidoro de Mileto: Recopiló las obras de Arquímedes en el siglo VI
- Juan Filopón: Criticó a Aristóteles en el siglo VI, priorizando la observación sobre el argumento verbal
- Teoría del ímpetu: Introducida por Filopón y desarrollada por Jean Buridan en 1300
- Conceptos modernos: El ímpetu es precursor de la inercia y el impulso
- Erudición islámica: Desarrolló el método científico mediante observación y razonamiento a priori
Evolución de la Óptica y la Física Clásica y Moderna
- Obra clave: El Libro de la Óptica de Ibn al-Haytham (7 volúmenes)
- Ibn al-Haytham: refutó la visión griega y estudió la cámara oscura
- Influencia de la óptica árabe: duró más de 600 años en Oriente y Occidente
- Física clásica: nació con métodos experimentales y cuantitativos
- Modelo copernicano: sustituyó al modelo geocéntrico
- Leyes de Kepler: determinadas entre 1609 y 1619
- Newton: unificó las leyes del movimiento y la gravitación universal
- Cálculo: desarrollado por Newton para resolver problemas físicos
- Física clásica: aplicable a escalas cotidianas y velocidades no relativistas
- Física moderna: estudia condiciones extremas o escalas muy pequeñas/grandes
- Física de alta energía: estudia las partículas elementales
- Teoría cuántica: se centra en la naturaleza discreta y la dualidad onda-partícula
- Relatividad especial: movimiento sin campos gravitatorios
- Relatividad general: movimiento y su conexión con la gravitación
Unidades de medida en física
- Longitud: metro (m)
- Área: metro cuadrado (m2)
- Volumen: metro cúbico (m3)
- Tiempo: segundo (s)
- Velocidad: metro por segundo (m/s)
- Aceleración: metro por segundo al cuadrado (m/s2)
- Frecuencia: hercio (Hz)
- Fuerza: newton (N)
- Trabajo: julio (J)
- Energía: julio (J)
- Potencia: vatio (W)
- Masa: kilogramo (kg)
- Cantidad de sustancia: mol
- Temperatura: kelvin (K)
- Presión: pascal (Pa)
Bibliografía sobre Física, Ciencia y Filosofía
- Física y Ciencia: Obras de Feynman, Hawking, Penrose y Schrödinger
- Historia de la Ciencia: Textos sobre ciencia egipcia, astronomía antigua y matemática griega
- Mecánica y Teoría: Referencias sobre mecánica de fluidos, magnetismo y probabilidades
- Física Moderna: Bibliografía sobre relatividad, mecánica cuántica y materia condensada
- Filosofía: Obras sobre la filosofía de la ciencia y la naturaleza del espacio y el tiempo
- Recursos adicionales: Enlace a Wikcionario para definiciones de física
Vista previa de las fichas (6 de 40)
- 01
Etimología de la palabra 'física' (del latín *physica*):
Del griego *physikós* («natural, relativo a la naturaleza»).
- 02
En el siglo XVII, la física se convirtió en una ciencia moderna y única por derecho propio durante la:
Revolución científica.
- 03
La física se considera una ciencia fundamental porque incluye en su campo de estudio a la química, la biología y la:
Electrónica.
- 04
Avances en termodinámica llevaron directamente al desarrollo de la:
Industrialización.
- 05
Avances en mecánica inspiraron el desarrollo del:
Cálculo.
- 06
En la física clásica, ¿qué tipo de objetos o fenómenos se estudian con precisión aceptable?
Objetos que se mueven a una velocidad mucho menor que la de la luz.
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