Destreza

La Física a través del tiempo
Fuerzas y movimiento
La primera rama de la Física en desarrollarse fue la
mecánica, que estudia el movimiento de los cuerpos y
las fuerzas que lo provocan.
Para facilitar el movimiento de los objetos el ser
humano ha utilizado, desde tiempos remotos, las cinco
máquinas simples (plano inclinado, cuña, tornillo,
palanca y rueda).
En el siglo III a. C.,Arquímedes (287 a. C.-212 a. C.)
sistematizó los conocimientos sobre máquinas simples,
enunció las leyes de la palanca y construyó numerosos
artilugios de interés práctico.
En el siglo I, Herón de Alejandría escribió varios
tratados de mecánica, en los que describía un sinfín de
aparatos destinados a dirigir y aprovechar mejor el
esfuerzo humano.
En los siglos siguientes, y durante toda la EdadMedia,
se produjeron evidentes adelantos en la construcción
de distintas máquinas y se inició el aprovechamiento de
las energías hidráulica y eólica.
Sin embargo, hubo que esperar hasta 1543 para
encontrar una teoría realmente revolucionaria: la teoría
heliocéntrica de Copérnico (1473-1543).
Quizá, el mayor divulgador del heliocentrismo fue
Galileo Galilei (15641642). A él se debe también elprimer estudio sistemático y experimental del
movimiento de los cuerpos. Sus conclusiones, basadas
en la experiencia, disiparon ideas erróneas admitidas
desde los tiempos de Aristóteles.
Con las mejoras introducidas por Kepler (1571-1630)
en la teoría heliocéntrica, al término del siglo XVI ya se
conocía cómo era el movimiento de los planetas
alrededor del Sol.
Faltaba saber por qué loscuerpos celestes giraban
unos alrededor de los otros. Este paso de gigante en el
conocimiento de la naturaleza fue efectuado por el
inglés Isaac Newton (1642-1727):
En su libro Philosophiae naturalis principia
mathematica, dio una interpretación correcta acerca de
la naturaleza de las fuerzas y de su influencia en el
movimiento de los cuerpos, propuso una teoría general
del movimiento yformuló la ley de gravitación universal.
De esta manera el movimiento de los cuerpos celestes
podía predecirse científicamente.
No se produjo otro avance histórico comparable hasta
que Albert Einstein (1879-1955) desarrolló una nueva
teoría de la gravedad en su teoría general de la
relatividad.
Calor y termodinámica
Hace unos 500000 años el ser humano aprendió a
controlar el fuego y autilizarlo para cocinar sus
alimentos.
Desde entonces, siguió usándolo y, sin embargo, su
naturaleza fue una
incógnita durante siglos.
El químico J. Black (1728-1799) fue el primer
científico que profundizó en la naturaleza del calor.
Llegó a la conclusión de que se trataba de un fluido
invisible, al que llamó calórico, que tenía las
siguientes características:
«El calórico se introduce enlos cuerpos
aumentando su temperatura y puede ser medido del
mismo modo que medimos la cantidad de agua de
un recipiente.
Si dos cuerpos se ponen en contacto, pasa calórico
de uno a otro de modo semejante a como pasa
agua de un recipiente a otro entre vasos
comunicantes hasta alcanzar el mismo nivel.»
La teoría del calórico fue aceptada hasta que, a
fines del siglo XVIII, se abrió paso unateoría
diferente.
B. Thompson (1753-1814) observó que, al tornear
los cañones en la fundición, los bloques de metal se
calentaban muchísimo y, después de cuidadosas
medidas, concluyó que el calor producido era
consecuencia del trabajo mecánico realizado.
Años más tarde, J. R. Mayer y J. P. Joule
demostraron experimentalmente que una cierta
cantidad de
trabajo se transforma siempre en unadeterminada
cantidad de calor.
Se experimentó también con las conversiones de
calor en trabajo y se observó que su rendimiento era
siempre inferior al 100 %. Empezó a admitirse
comúnmente que el calor era una forma de
manifestación de la energía.
Durante la segunda mitad del siglo XIX, L.
Boltzmann, J. C. Maxwelf y J. W. Gíbbs continuaron
el estudio sobre la naturaleza del calor,...