Física Estadística
Páginas: 7 (1608 palabras)
Publicado: 22 de julio de 2012
Física Estadística
La Física estadística o mecánica estadística es una rama de la física que mediante técnicas estadísticas es capaz de deducir el comportamiento de los sistemas físicos macroscópicos a partir de ciertas hipótesis sobre los elementos o partículas que conforman dichos sistemas.
Los sistemas macroscópicos son aquellos que tienen un número de partículas parecido al número deAvogadro, cuyo valor aproximadamente igual a es increíblemente grande, por lo que el tamaño de dichos sistemas suele ser fácilmente concebible por el ser humano, aunque el tamaño de cada partícula constituyente sea de escala átomica. Un ejemplo de un sistema macroscópico es, por ejemplo, un vaso de agua o el carrito utilizado en las prácticas de física.
La utilidad de la física estadística consisteen ligar el comportamiento microscópico de los sistemas con su comportamiento macroscópico, de modo que conociendo el comportamiento de uno se pueden averiguar detalles del comportamiento del otro.
La mecánica estadística ignora los comportamientos individuales de las partículas, preocupándose en vez de ello por promedios.
En la siguiente figura (figura 1) vemos los niveles de organización dela materia, para este caso materia inerte que bien podría ser los materiales de algún instrumento utilizado en nuestras prácticas de física experimental como por ejemplo: las ruedas de plástico (si lo son) de nuestro carrito. En forma de ejemplo, podemos ver cuán a menudo es necesario “calentar las ruedas” de nuestro carrito en un proceso de medición en el cual soltamos nuestro carrito por un rielgeneralmente 10 veces para un estudio estadístico, midiendo el
tiempo de varias tiradas envés de quedarnos con solo una o unas. Esto se debe a que las condiciones ambientales como temperatura o presión, durante nuestro experimento provocan cambios a nivel microscópico en la interacción de las diferentes redes de átomos que conforman la rueda de plástico de nuestro carrito. Esto se debeprincipalmente al calor generado por el movimiento. Los cambios a nivel microscópico provocan un comportamiento visible e investigable a nivel macroscópico por la física estadística y su proceso de medición.
“Se trata, en todos los casos, de la
resolución de un problema sobre cuya solución es la Naturaleza misma la que hace de juez
inapelable.”(Loedel)
Figura 1: Niveles de organización de lamateria inerte, parte superior. Nivel molecular, nivel atómico y nivel sub-atómico. Parte inferior; Modelo estándar.
Proceso de medición
La medición es algo cotidiano en nuestras vidas ya que la practicamos para diferentes tareas en todo momento y esta relacionada con la experimentación científica. La física como una ciencia experimental, implica que los fenómenos observados presentanpropiedades que son susceptibles de ser medidas, estas propiedades son las magnitudes físicas y medir significa determinarlas cuantitativamente. La cuantificación requiere de un proceso de medición en el que se ve afectada la misma por ciertos factores:
Se identificaran estos conceptos mediante un ejemplo:
Medimos los lados del pizarrón del salón cada uno de los compañeros de la clase depráctico.
Nombre Ancho (cm) Alto (cm) Espesor (cm)
Adriana 360 113 3,5
Valeria 364,9 110,0 3,6
Fernando 365,5 111,5 3,7
Luis ---------- 111,4 3,7
Marcelo
365,6 112,3 3,6
En este ejemplo vemos como cada uno coincidió o no con las medidas del uno
con el otro, ya que el ojo de cada uno estimo diferentemente, y también veremos como en las medidas se toman el valor central y su dispersión que esel error experimental. Tenemos en cuenta la cantidad mínima que podemos diferenciar en el instrumento nuestro (regla), que es la Apreciación 1cm y la cantidad mínima que podemos diferenciar a ojo que es la Estimación 1mm. Más adelante veremos que el resultado final de una medida es un número real, valor de una magnitud física, su unidad correspondiente y un intervalo de incerteza. (numero +...
La Física estadística o mecánica estadística es una rama de la física que mediante técnicas estadísticas es capaz de deducir el comportamiento de los sistemas físicos macroscópicos a partir de ciertas hipótesis sobre los elementos o partículas que conforman dichos sistemas.
Los sistemas macroscópicos son aquellos que tienen un número de partículas parecido al número deAvogadro, cuyo valor aproximadamente igual a es increíblemente grande, por lo que el tamaño de dichos sistemas suele ser fácilmente concebible por el ser humano, aunque el tamaño de cada partícula constituyente sea de escala átomica. Un ejemplo de un sistema macroscópico es, por ejemplo, un vaso de agua o el carrito utilizado en las prácticas de física.
La utilidad de la física estadística consisteen ligar el comportamiento microscópico de los sistemas con su comportamiento macroscópico, de modo que conociendo el comportamiento de uno se pueden averiguar detalles del comportamiento del otro.
La mecánica estadística ignora los comportamientos individuales de las partículas, preocupándose en vez de ello por promedios.
En la siguiente figura (figura 1) vemos los niveles de organización dela materia, para este caso materia inerte que bien podría ser los materiales de algún instrumento utilizado en nuestras prácticas de física experimental como por ejemplo: las ruedas de plástico (si lo son) de nuestro carrito. En forma de ejemplo, podemos ver cuán a menudo es necesario “calentar las ruedas” de nuestro carrito en un proceso de medición en el cual soltamos nuestro carrito por un rielgeneralmente 10 veces para un estudio estadístico, midiendo el
tiempo de varias tiradas envés de quedarnos con solo una o unas. Esto se debe a que las condiciones ambientales como temperatura o presión, durante nuestro experimento provocan cambios a nivel microscópico en la interacción de las diferentes redes de átomos que conforman la rueda de plástico de nuestro carrito. Esto se debeprincipalmente al calor generado por el movimiento. Los cambios a nivel microscópico provocan un comportamiento visible e investigable a nivel macroscópico por la física estadística y su proceso de medición.
“Se trata, en todos los casos, de la
resolución de un problema sobre cuya solución es la Naturaleza misma la que hace de juez
inapelable.”(Loedel)
Figura 1: Niveles de organización de lamateria inerte, parte superior. Nivel molecular, nivel atómico y nivel sub-atómico. Parte inferior; Modelo estándar.
Proceso de medición
La medición es algo cotidiano en nuestras vidas ya que la practicamos para diferentes tareas en todo momento y esta relacionada con la experimentación científica. La física como una ciencia experimental, implica que los fenómenos observados presentanpropiedades que son susceptibles de ser medidas, estas propiedades son las magnitudes físicas y medir significa determinarlas cuantitativamente. La cuantificación requiere de un proceso de medición en el que se ve afectada la misma por ciertos factores:
Se identificaran estos conceptos mediante un ejemplo:
Medimos los lados del pizarrón del salón cada uno de los compañeros de la clase depráctico.
Nombre Ancho (cm) Alto (cm) Espesor (cm)
Adriana 360 113 3,5
Valeria 364,9 110,0 3,6
Fernando 365,5 111,5 3,7
Luis ---------- 111,4 3,7
Marcelo
365,6 112,3 3,6
En este ejemplo vemos como cada uno coincidió o no con las medidas del uno
con el otro, ya que el ojo de cada uno estimo diferentemente, y también veremos como en las medidas se toman el valor central y su dispersión que esel error experimental. Tenemos en cuenta la cantidad mínima que podemos diferenciar en el instrumento nuestro (regla), que es la Apreciación 1cm y la cantidad mínima que podemos diferenciar a ojo que es la Estimación 1mm. Más adelante veremos que el resultado final de una medida es un número real, valor de una magnitud física, su unidad correspondiente y un intervalo de incerteza. (numero +...
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