leyes de la física y sus principios, Apuntes de Arquitectura

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Leyes y Principios de

la Física

Hugo Córdoba

Sena 2721320

2023

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo esta basado en una

recopilación de los diferentes principios y

leyes que enuncian las distintas ramas de la

física tratando de

mostrar los más importantes de cada una de

ellas, con la

finalidad de condensar los principios que en

esencia describen a

la física como ciencia y su rol en el ámbito del

estudio científico.

CONCEPTOS PREELIMINARES: Con el fin de comprender y conocer los principios físicos es menester dominar algunos conceptos preliminares como: ¿Qué es la física?

La física

Es la ciencia de la naturaleza en el sentido más amplio. Estudia las propiedades de la materia, la energía, el tiempo, el espacio y sus interacciones. La física estudia por lo tanto un amplio rango de campos y fenómenos naturales, desde las partículas subatómicas hasta la formación y evolución del Universo así como multitud de fenómenos naturales cotidianos.

Por ejemplo, si calentaras una olla de agua en la estufa, el sistema podría incluir la estufa, la olla y el agua, mientras que los alrededores serían todo lo demás: el resto de la cocina, la casa, el vecindario, el país, el planeta, la galaxia y el universo. La decisión sobre qué es lo que se define como sistema es arbitraria (depende del observador), y según lo que uno quiera estudiar, igual se podría considerar solo el agua, o toda la casa, como parte del sistema. El

Hay tres tipos de sistemas en la termodinámica: abierto, cerrado y aislado. Un sistema abierto puede intercambiar energía y materia con su entorno. El ejemplo de la estufa sería un sistema abierto, porque se puede perder calor y vapor de agua en el aire. Un sistema cerrado, por el contrario, solo puede intercambiar energía con sus alrededores, no materia. Si ponemos una tapa muy bien ajustada sobre la olla del ejemplo anterior, se aproximaría a un sistema cerrado. Un sistema aislado es que no puede intercambiar ni materia ni energía con su entorno. Es difícil encontrarse con sistema aislado perfecto, pero una taza térmica con tapa es conceptualmente similar a un sistema aislado verdadero. Los elementos en el interior pueden intercambiar energía entre sí, lo que explica por qué las bebidas se enfrían y el hielo se derrite un poco, pero intercambian muy poca energía (calor) con el ambiente exterior.

El electromagnetis mo

El electromagnetismo se conoce y se intuye desde la

antigüedad, observándolo en algunos fenómenos

meteorológicos, como las tormentas eléctricas. Sin embargo,

no se poseían entonces suficientes conocimientos sobre

electricidad para poder comprenderlo verdaderamente.

No fue sino hasta 1820 que el físico danés Hans Christian

Ørsted llevó a cabo un experimento que le permitió descubrir

y demostrar la relación entre la electricidad y el magnetismo.

Electrostática: estudia los fenómenos que tienen que ver con cuerpos cargados que se encuentran en estado de reposo; es decir, los fenómenos relacionados con la carga intrínseca de la materia cuando no depende del tiempo. Electrodinámica: estudia los fenómenos que tienen que ver con cuerpos cargados en movimiento, así como los campos eléctricos y magnéticos variables. A su vez, se divide en: Electrodinámica clásica Electrodinámica relativista (cuando se usa un sistema de referencia) ¿Cuáles son las ramas de estudio de la electromagnética?

Oscilaciones y ondas ¿Qué son las oscilaciones? Las oscilaciones son variaciones de un medio o sistema en un periodo de tiempo, un movimiento reiterado alrededor de una posición de equilibrio. Se dice que un sistema oscila cuando algunos de sus parámetros (tales como la tensión, la intensidad o la velocidad) consiguen unos valores que se repiten con recurrencia.

¿Qué son las ondas? Por su parte, las ondas son las perturbaciones de medios del espacio, tales como la densidad, la presión o el campo magnético, que pueden ser elásticos o deformables, e implican el transporte de energía sin necesidad de que haya movimiento de materia.

¿Cuáles son los conceptos básicos asociados a las ondas? Ciclo o fase: se trata del movimiento ordenado por una onda que se encuentra entre dos puntos consecutivos, y de posición semejante. Período (T): tiempo de realización de un ciclo. Frecuencia (f): número de ciclos realizados en una unidad de tiempo. Longitud de onda: distancia que se mide en la dirección en la que se propaga una onda, se encuentra entre dos puntos consecutivos de una posición semejante. Velocidad (v): rapidez con la que una onda se propaga en un medio. Normalmente, se propaga en línea recta y a una velocidad constante. Crestas: puntos más altos de las ondas.

1- Un nuevo método de desalación: escalable, de bajo coste y utilizando energías renovables. Aunque en la actualidad, los métodos de desalación son extremadamente caros y muy poco eficientes en términos de gasto energético, es muy probable que las soluciones a la escasez de agua potable ante una población que siguen creciendo pase por lograr que tecnológicamente la desalación sea eficiente y asequible. 2, 3 y 4- Vacunas que puedan controlar y, finalmente, erradicar la mayoría de las enfermedades infecciosas que existen hoy en día, como el VIH/SIDA, Malaria o la Tuberculosis. Aquí se unen tres avances, es decir tres vacunas para tres enfermedades que matan a alrededor de cuatro millones de personas al año, especialmente en el Sur de Asia y en el África Subsahariana. 5- Libros de texto electrónicos inteligentes con capacidad para adaptar los contenidos a diversos niveles de conocimiento, habilidades, idiomas u otras necesidades específicas. La falta de profesores con formación adecuada ha lastrado la educación en numerosos países del mundo. La combinación de tecnologías móviles –smartphones, tablets…- con la conexión a internet cada vez más extendida constituye una oportunidad única para generar nuevos modelos de formación, colaboración e interacción entre estudiantes, profesores, etc.