GuiaModularFISICA I Parte A

Guías Modulares de Estudio
Física I
Parte A

Semana 1:
Introducción al
conocimiento de la Física

Introducción al conocimiento de la Física
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Objetivo:
Resolver ejercicios de medición y aplicación de las magnitudes
fundamentales y derivadas de la Física, con base en la aplicación del
método científico en la observación, explicación y ejercitación de técnicas
de medición, mostrando actitudes deinterés científico.

Introducción al conocimiento de la Física
1.1 Generalidades
1.1.1 La física y su impacto en la ciencia y la tecnología
– La palabra física proviene del vocablo griego physiké, cuyo significado es
“naturaleza”. La física es, ante todo, una ciencia experimental, pues sus
principios y leyes se fundamentan en la experiencia adquirida al reproducir de
manera intencional muchos delos fenómenos naturales.
– La tarea de encontrar una definición clara y precisa acerca de qué es la física no
es fácil, toda vez que ésta abarca el estudio de numerosos fenómenos
naturales; sin embargo, podemos decir de manera tentativa que:
La física es la ciencia que se encarga de estudiar los fenómenos naturales,
en los cuales no existen cambios en la composición de la materia.

Introducciónal conocimiento de la Física
Historia de la física
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La física tiene sus orígenes en la Grecia antigua, en donde se trató de explicar el origen
del Universo y el movimiento de los planetas. Leucipo y Demócrito, 500 años a.C.,
pensaban que todas las cosas que nos rodean, es decir, la materia, estaban constituidas
por pequeñas partículas.
Sin embargo, otros pensadores griegos comoEmpédocles, quien nació unos 500 años
a.C., sostenían que la materia estaba constituida por cuatro elementos básicos: tierra,
aire, fuego y agua.
Alrededor del año 1500 de nuestra era, se desarrolló un gran interés por la ciencia, y
entonces Galileo Galilei, científico italiano, llegó a comprobar que la Tierra giraba
alrededor del Sol, como sostenía Copérnico, un astrónomo polaco. Aún más, Galileoconstruyó su propio telescopio y demostró que las estrellas se encontraban a distancias
fabulosas y que, debido a ello, la mayor parte resultaba invisible al ojo humano.
Isaac Newton, científico inglés, describió el movimiento de los cuerpos celestes por medio
de su ley de la gravitación universal. Explicó que la fuerza de atracción llamada
gravedad, que existe entre dos cuerpos cualesquiera, hace que lascosas caigan al suelo
y se mantengan sobre la Tierra, de la misma manera en que el Sol retiene a los planetas
que giran a su alrededor.

Introducción al conocimiento de la Física
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En el siglo XVIII se inició el estudio de la Termodinámica, rama de la física que se encarga
del estudio de la transformación del calor en trabajo, y viceversa. Benjamín Thomson, conde
de Rumford, propuso queel calentamiento causado por la fricción se debía a la conversión
de energía mecánica en energía térmica.
A principios del siglo XIX, John Dalton consideró que todas las cosas estaban formadas por
pequeñas partículas llamadas átomos, idea que fue aceptada por otros científicos,
constituyéndose la teoría atómica; también se discurrió que los átomos se combinan para
formar moléculas.
A mediados delsiglo XIX, el inglés James Prescott Joule, industrial de la cerveza, después
de continuar los estudios del conde Thomson, comprobó que al realizar una cantidad de
trabajo se produce una cantidad equivalente de calor. Joule estableció el principio
llamado equivalente mecánico del calor, en el cual se demuestra que cada joule de
trabajo equivale a 0.24 calorías, y cuando una caloría de energíatérmica se convierte en
trabajo, es igual a 4.2 joules. Este principio hizo posible establecer la ley de la
conservación de la energía, la cual indica que la energía existente en el universo es una
cantidad constante, que no se crea ni se destruye, sólo se transforma.
También a mediados del siglo XIX, el físico escocés James Clerk Maxwell fue el primero en
proponer que la luz está conformada por...