antologia

julio 7

Antología
de Física

2014

Esta antología de física está enfocada en preparar a los y las
alumnas de nuevo ingreso de las carreras de ingeniería de la UAEM
con las bases teóricas y matemáticas necesarias para una mejor
adaptación al sistema educativo del IPRO-UAEM. Aborda
brevemente unidades fundamentales y/o derivadas de medición
además de una breve descripción histórica delmetro, kilogramo y
segundo, conversiones, despejes algebraicos y una introducción a
los vectores.

Curso
Propedéutico
IPRO-UAEM

Antología de Física
C. Dr. Assael Yadir Luna Guerrero

INTRODUCCIÓN
Aun cuando haya estudiado la materia en secundaria, es probable que sólo tenga una
vaga idea de lo que realmente significa la física y en qué se diferencia, por ejemplo, de
otrasciencias. Para nuestros propósitos, las ciencias pueden dividirse en biológicas y
físicas. Las ciencias biológicas se ocupan de los seres vivos, en tanto que las físicas tienen
como objeto de estudio la parte no viva de la naturaleza. La física puede definirse como la
ciencia que investiga los conceptos fundamentales de la materia, la energía y el espacio,
así como las relaciones entre ellos.
Elestudio de la física se divide en seis áreas primordiales:
1. Mecánica clásica, estudia el movimiento de los objetos que son grandes en relación con
los átomos y se mueven con una rapidez mucho más lenta que la de la luz;
2. Relatividad, teoría que describe los objetos que se mueven con cualquier rapidez,
incluso los que se aproximan a la rapidez de la luz;
3. Termodinámica, trata del calor, eltrabajo, la temperatura y el comportamiento
estadístico de los sistemas con gran número de partículas;
4. Electromagnetismo, le competen la electricidad, el magnetismo y los campos
electromagnéticos;
5. Óptica, estudia el comportamiento de la luz y su interacción con los materiales;
6. Mecánica cuántica, un conjunto de teorías que conectan el comportamiento de la
materia al nivelsubmicroscópico con las observaciones macroscópicas.
Las disciplinas de la mecánica y el electromagnetismo son primordiales para todas las
otras ramas de la física clásica (desarrollada antes de 1900) y la física moderna (c. 1900–
presente). La primera parte de este libro estudia a la mecánica clásica, conocida como
mecánica newtoniana o simplemente mecánica. Muchos principios y modelos que se
aplicanpara comprender los sistemas mecánicos conservan su importancia en las teorías
de otras áreas de la física y sirven para describir muchos fenómenos naturales. Debido a
eso, la mecánica clásica es trascendente para los estudiantes de todas las disciplinas.
Como todas las otras ciencias, la física se sustenta en observaciones experimentales y
mediciones cuantitativas. Los objetivos principales dela física son identificar un número
limitado de leyes fundamentales que rigen los fenómenos naturales y usarlas para
desarrollar teorías capaces de anticipar los resultados experimentales. Las leyes

Curso Propedéutico IPRO-UAEM
1

Julio 2014

Antología de Física
C. Dr. Assael Yadir Luna Guerrero

fundamentales que se usan para elaborar teorías se expresan en el lenguaje universal delas matemáticas, la herramienta que proporciona un puente entre teoría y experimento.
Cuando no hay coincidencia entre el pronóstico de una teoría y un resultado
experimental, es necesario formular teorías nuevas o modificadas para resolver la
discrepancia. Muchas veces una teoría es satisfactoria sólo bajo condiciones limitadas; a
veces una teoría general es satisfactoria sin ciertaslimitaciones.
Por ejemplo, las leyes del movimiento descubiertas por Isaac Newton (1642–1727)
describen con precisión el movimiento de los objetos que se mueven con velocidades
normales pero no se aplica a objetos que se mueven con velocidades comparables con la
velocidad de la luz. En contraste, la teoría especial de la relatividad, desarrollada más
tarde por Albert Einstein (1879–1955), da los...