Solucionario

Unidad 1 Conocimientos Generales

ANTECEDENTES En el complejo proceso evolutivo del conocimiento, el hombre siempre ha buscado comprender los fenómenos naturales. Poco a poco, al describirlos, clasificarlos e intentar manipularlos, nació lo que hoy conocemos como física y sus aplicaciones a la tecnología. La palabra física proviene del griego PHYSIKÉ que significa NATURALEZA, y es la cienciaque se encarga del estudio de la materia, la energía y las interacciones entre ambas. Es muy vasto el mundo de la física, ya que abarca desde lo inmensamente grande hasta lo infinitamente pequeño, pasando por todas las cosas que observamos en nuestra vida cotidiana. Respecto a lo muy grande, las primeras interrogantes se referían al movimiento de los astros, cuya comprensión está íntimamente ligadaa una mejor planeación de las labores agrícolas. Surgieron así las primeras teorías acerca del universo y su comportamiento. De las primeras teorías geocéntricas se pasó a las heliocéntricas, basadas en las observaciones e investigaciones de científicos como Copérnico, Kepler, Galileo y Newton. Nuevas investigaciones establecieron que el Sistema Solar es
Física
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parte de una galaxia y queen el universo hay millones de galaxias que se alejan unas de otras. En el terreno de lo pequeño, las primeras preguntas estaban relacionadas con la estructura de la materia: ¿de qué están hechas las cosas? También en este caso las teorías han ido evolucionando: de las primeras ideas acerca de los átomos de Demócrito, se ha llegado hasta las modernas teorías de partículas elementales regidas porlas leyes de la mecánica cuántica. Mientras el mundo gira, el universo se expande, y los protones, neutrones y electrones se mueven aparentemente al azar, el hombre continúa creando, investigando e inventando. Sus descubrimientos sirven para facilitar y recrear su vida. Los descubrimientos científicos y los inventos de la técnica se nutren mutuamente. Así, por ejemplo, la comprensión de losfenómenos relacionados con la electricidad y el magnetismo ha permitido el desarrollo de aparatos útiles como el teléfono, el horno de microondas, los aparatos de rayos X, la televisión, entre otros muchos. Por otra parte, la invención de la máquina de vapor condujo al estudio del calor y al nacimiento de toda una rama de la física; la termodinámica.

CLASIFICACIÓN DE LA FÍSICA Para su estudio, la físicase clasifica en clásica y moderna. FÍSICA CLÁSICA: En general se afirma que la física clásica es la anterior a la mecánica cuántica. Algunos científicos incluyen la teoría de la relatividad dentro de la física clásica; para ellos la física clásica es toda la que no es cuántica; otros incluyen la relatividad dentro de la física moderna. FÍSICA MODERNA: Se entiende por física moderna a la que sedesarrolló a partir del siglo XX. Sus dos principales áreas son la relatividad de Einstein y la mecánica cuántica. En este curso estudiaremos una parte de la física clásica, en particular la mecánica clásica. MEDICIONES Y ERRORES La física está basada en teorías cuyas leyes intentan dar cuenta de los fenómenos naturales.
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G U Í A PA R A E L E S T U D I A N T E

Para establecer o corroborardichas leyes, es necesario medir diversas magnitudes como tiempos, distancias, masas, pesos, temperaturas, energías, voltajes, amperajes, etc. Recordemos que medir es comparar una magnitud con otra de la misma especie. La medición nunca es exacta; depende en forma determinante de los aparatos que empleamos para medir y de la forma en que los usamos. A la diferencia entre el valor medido y el valorreal de la magnitud la llamaremos error en la medición. Para obtener el valor más preciso o aproximado debemos efectuar varias mediciones y obtener el promedio de las mismas. Los errores cometidos en una medición pueden ser de dos tipos: sistemáticos y circunstanciales. ERRORES SISTEMÁTICOS Siempre son constantes y aparecen debido a: • Instrumento defectuoso • Error de paralelaje • Mala...