GUÍA DIDÁCTICA → FÍSICA I 17

BLOQUE IBLOQUE I

DESEMPEÑO AL CONCLUIR EL BLOQUE:Identificas la importancia de los métodos de investigación y su relevancia en el desarrollo de la ciencia como la solución de problemas cotidianos.

SESIÓN 1 4 clases

1ª clase

ENCUADRE

Encuadre, análisis de expectativas e introducción al curso.

Como resultado de la plenaria de acuerdos y análisis de expectativas se elabora un contrato didáctico.

Apertura

2ª clase

LA FÍSICA Y SUS RAMAS

La física forma parte de las ciencias llamadas Ciencias Natu-rales que junto con la química y la Biología indagan sobre los fenómenos que percibimos como realidad.

La física (del griego, «naturaleza») actualmente se en-tiende como la ciencia de la naturaleza o fenómenos mate-riales. Estudia los fenómenos físicos, y asigna propiedades a la materia, la energía, el tiempo, el espacio y sus interaccio-nes (fuerza).

Podemos decir que la física se encarga de la construcción de modelos funcionales que se ajustan más o menos a los he-chos del mundo y nos permiten interpretar y predecir los fenó-menos que suceden a nuestro alrededor, tan funcionales re-sultan estos modelos que a partir de ellos se ha podido generar la tecnología de la que disfrutamos en nuestra vida diaria.

La física estudia por lo tanto un amplio rango de campos y fenómenos naturales, desde las partículas subatómicas

Fenómeno natural (calor) » www.flickr.com »Galeria de: tonechootero

Efectúa la lectura siguiente:

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hasta la formación y evolución del Universo así como multitud de fenómenos naturales cotidianos, denominados sistemas físicos. Los sistemas físicos se caracterizan por:

Tener una ubicación en el espacio-tiempo.

Tener un estado físico definido sujeto a evolución temporal.

Poderle asociar una magnitud física llamada energía.

Para su estudio la física se puede dividir en tres grandes ramas, la Física clásica, la Física moderna y la Física contem-poránea.

La Física clásica se encarga del estudio de aquellos fenó-menos que ocurren a una velocidad relativamente pequeña comparada con la velocidad de la luz en el vacío (aproximada-mente menores del 10% de c) y cuyas escalas espaciales son muy superiores al tamaño de átomos y moléculas.

Para el estudio de la Física clásica se divide en:

Mecánica. Estudia y analiza el reposo y movimiento de los cuerpos y su evolución en el tiempo bajo la acción de fuer-zas. La mecánica clásica se subdivide en estática (cuer-pos en equilibrio), cinemática (descripción del movimiento de los cuerpos) y dinámica (cuerpos en movimiento aten-diendo a las causas que generan dicho movimiento).

Termodinámica. Estudia los procesos en los que se trans-fiere energía como calor y como trabajo.

Acústica. Estudia lo relacionado con las ondas mecáni-cas, es decir, ondas que se propagan a través de la ma-teria (tanto sólida, como líquida o gaseosa) por medio de modelos físicos y matemáticos, como por ejemplo el soni-do. A efectos prácticos la acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproduc-ción del sonido.

Óptica. Estudia los fenómenos relacionados con la luz, como la reflexión, refracción, interferencia y difracción.

Electromagnetismo. Estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría.

Fenómeno natural (energía mareomotriz).

Satelite. Aplicación de la ciencia a la gene-ración de tecnología. » Fuente: Nasa »www.nasa.gov

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BLOQUE I

La Física moderna se encarga de los fenómenos que se producen a la velocidad de la luz o valores cercanos a ella o cuyas escalas espaciales son del orden del tamaño del átomo o inferiores y fue desarrollada en los inicios del siglo XX.

Dentro del campo de estudio de la Física moderna se en-cuentran:

Relatividad. Comprende la teoría de la relatividad especial y la relatividad general, formuladas por Albert Einstein.

Mecánica cuántica. Explica como en cualquier sistema física y por tanto en todo el universo, existe una diversa multiplicidad de estados los cuales habiendo sido descri-tos mediante ecuaciones matemáticas son denominados estados cuánticos, de esta forma, la mecánica cuántica pude explicar la existencia del átomo y devela los miste-rios de la estructura atómica tal como hoy son entendi-dos, fenómenos que no puede explicar debidamente la física clásica.

Física de partículas. Es la rama de la física que estudia los componentes elementales de la materia y las interaccio-nes entre ellos, como bosones y fermiones.

Física atómica. Es un campo de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los átomos. El es-tudio de la física atómica incluye a los iones, así como los átomos neutros y cualquier otra partícula que sea consi-derada parte de los átomos.

Física nuclear. Estudia las propiedades y el comporta-miento de los núcleos atómicos, es conocida mayoritaria-mente por el aprovechamiento de la energía nuclear en centrales nucleares y en el desarrollo de armas nuclea-res, tanto de fisión como de fusión nuclear.

La física atómica y la física nuclear, tratan cuestiones dis-tintas, la primera trata con todas las partes del átomo, mien-tras que la segunda lo hace solo con el núcleo del átomo, siendo este último especial por su complejidad.

La Física contemporánea se encarga del estudio de los fenómenos no-lineales, de la complejidad de la naturaleza, de los procesos fuera del equilibrio termodinámico y de los fenómenos que ocurren a escalas mesoscópicas y nanoscó-picas. Esta área de la física se comenzó a desarrollar hacia finales del siglo XX y principios del siglo XXI.

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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, fracta-les.

Sistemas complejos: Sociofísica, econofísica, criticalidad autorganizada, redes complejas.

Física mesoscópica: Puntos cuánticos

Nano-Física: Pinzas ópticas

La física puede también estudiarse como: Física teórica y Física experimental en función de si está más orientada al desarrollo de teorías o a la comprobación experimental de los resultados predichos por las teorías.

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