11 artículos

Acústica

Parte de la Física que se ocupa del estudio del sonido en todos los aspectos del mismo: producción, transmisión, percepción, almacenamiento en soportes materiales (discos, cintas, CDs, etc) y recuperación a partir de dichos soportes, lo que implica una reproducción del sonido guardado. Puede dividirse en las siguientes ramas fundamentales:. Acústica Física: estudia todos los aspectos señalados anteriormente (producción del sonido, transmisión, etc). Acústica arquitectónica: considera el comportamiento de un local frente al sonido. Es una rama fundamental en el diseño de salas de conciertos, teatros, cines, locales de conferencias, etc. Psicoacústica: analiza los efectos de la percepción acústica en el hombre. Bioacústica: estudia la producción, captación y utilización de sonidos por parte de los animales. Acústica subacuática: considera, básicamente, el comportamiento de los sonidos en el seno del agua. Acústica musical: relaciona el sonido con los instrumentos musicales que...

Calor y Termodinámica

Para adentrase en estos dos conceptos, es necesario, previamente, establecer la idea de temperatura. Todos los cuerpos se hallan constituidos por partículas, las cuales nunca están en reposo, sino que se encuentran realizando diversos tipos de movimiento (traslación, rotación y oscilación). La temperatura de un material es una medida de la agitación de las moléculas o átomos que lo componen, es decir de su energía interna. Es tanto más alta cuanto mayor sea el movimiento molecular y se determina con unos aparatos llamados termómetros. Cuando dos cuerpos a diferente temperatura se ponen en contacto, hay una transferencia de energía interna del de mayor temperatura hacia el de menor. Ese flujo de energía se denomina calor y la rama de la Física que lo estudia se denomina calorimetría. El calor es, por tanto, una forma de energía y, como tal, convertible en otras formas. Una conversión muy empleada es su transformación en energía mecánica, capaz de accionar un motor de explosión,...

Dinámica y Estática

El estudio de estas dos ramas de la Física exige el conocimiento previo de la llamada Cinemática o Cinética, que es otra rama de la Física que estudia el movimiento de los cuerpos, prescindiendo de las causas que lo han originado. En Cinemática se definen tres conceptos básicos, que son la trayectoria, la velocidad y la aceleración. La primera es la línea recorrida por un cuerpo cuando se mueve; la velocidad es una magnitud vectorial, cuyo módulo es la variación del espacio con respecto al tiempo; y la aceleración aparece siempre que se produzca alguna variación en el vector velocidad. La Dinámica es la rama de la Física que estudia los efectos que causa una fuerza cuando es aplicada a un cuerpo. En 1678, Newton, en la línea científica iniciada por Galileo, enunció sus tres leyes que constituyen el fundamento de la denominada Física Clásica, en general, y de la Dinámica, en particular. Simplificando, la primera ley afirma que todos los cuerpos tienden a mantenerse eternamente con...

Electricidad y magnetismo

La palabra electricidad deriva del vocablo griego elektron = ámbar, debido a que los griegos, en el siglo VII a.C., habían observado que cuando una barra de este material se frotaba con un paño adquiría la propiedad de atraer cuerpos ligeros. No obstante, este hecho pasó inadvertido hasta que, en el siglo XVIII, Alessandro Volta ideó un dispositivo, llamado pila voltaica, capaz de generar un fenómeno, la corriente eléctrica, cuya naturaleza no se supo descifrar, hasta que en el siglo XIX se abordó el estudio de la estructura atómica. El estudio del átomo demostró la existencia en su interior de tres tipos de partículas fundamentales a las que, respectivamente, se denominó electrón, protón y neutrón. Si tomamos dos electrones y los situamos a una distancia no demasiado grande, veremos que entre ellos aparece una fuerza repulsiva que tiende a alejarlos y lo mismo sucederá si el experimento se verifica con dos protones. Si, por el contrario, enfrentamos un protón y un electrón,...

Fuerza, energía y trabajo

Las fuerzas son entes que, al ser aplicados sobre un cuerpo, alteran la velocidad de éste, es decir modifican su estado de reposo o movimiento, o bien lo deforman. Tienen carácter vectorial. Todos los cuerpos, según demostró Newton en su Principio de Gravitación Universal, se atraen entre sí con una fuerza que es directamente proporcional a la cuantía de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa sus centros. Un caso particular de esta fuerza es la atracción que ejerce la Tierra sobre cualquier cuerpo situado dentro del campo gravitatorio. Dicha fuerza atractiva se denomina peso. La importancia de las fuerzas dentro de la Física es absoluta, ya que su existencia y su distribución son fundamentales tanto en Estática, como en Dinámica. Cuando una fuerza, de módulo F, recorre un espacio, de longitud e, se denomina trabajo, W, al escalar:. W = F . e . cos. siendo el ángulo que forma F con el espacio recorrido. Por otra parte, se denomina energía a...

Física

Ciencia que se ocupa del estudio de los fenómenos físicos, es decir de aquellos que se verifican sin cambio en la naturaleza de los cuerpos que intervienen en ellos. Siendo más precisos, se puede decir que el objeto de la física es el estudio de la materia en sus diversos estados, de la energía, de las variaciones de espacio y tiempo y de las interacciones que se ponen de manifiesto por la acción de las fuerzas. Etimológicamente, el término deriva del vocablo griego Physis, que significa naturaleza. Su origen se remonta a los tiempos antiguos y, sin duda, se halla ligado al deseo del hombre de poder explicarse los fenómenos del mundo que le rodeaba. Tras una primera fase en que esos fenómenos se justificaban por la acción de poderes ocultos, el mundo griego, basado en el racionalismo, desechó esta interpretación y propuso a cambio otras basadas en el ejercicio de la razón. Sin embargo, en la mayoría de los casos, se utilizaba la filosofía como fuente de conocimiento, ignorándose el...

La física como ciencia

La física como ciencia. En los tiempos actuales, la física se ha establecido como una de las disciplinas científicas imprescindibles para el conocimiento del entorno natural. Sin embargo, en sus orígenes no se diferenciaba de la filosofía y de las especulaciones mentales acerca de los principios del Universo, el ser humano y la esencia divina. En las primeras culturas, la descripción del cosmos aparecía jalonada de episodios míticos en los que la fuerza y perspicacia de la observación se enmarcaban en un contexto de connotaciones precientíficas y un enfoque mágico no exento de cierta ingenuidad. Hubo que esperar a los inicios de la Edad Moderna para que este ámbito del saber se alejara de los planteamientos de la antigua filosofía natural y desarrollara un cuerpo autónomo de conocimientos mediante poderosas herramientas de cálculo y reflexión lógica. Sustentado en la observación y la experimentación, el método científico encontraría en las nacientes ciencias físicas el terreno...

Mecánica de fluidos

Parte de la Física que estudia el comportamiento de los fluidos, es decir de los líquidos y gases, cuando éstos se hallan en reposo o en movimiento, así como su acción sobre mecanismos y dispositivos destinados a su transporte o que se mueven en su seno. Por ello, se trata de una especialidad de inestimable valor para la ingeniería civil, las industrias aeronáutica y naval, la meteorología, etc. Los romanos, fundados en conocimientos empíricos, ya realizaron importantes obras hidráulicas, pero las bases científicas teóricas de la Mecánica de Fluidos se desarrollaron entre los siglos XVI y XIX, gracias, entre otros, a Galileo, Torricelli, Bernouilli, Navier, Stokes y Reynolds. Bajo el punto de vista experimental, hay que mencionar, también entre otros, a Manning, Poiseuille y Darcy. Para diferenciar ambos campos de trabajo, a menudo la doctrina elaborada por los primeros era designada como hidrodinámica y a la debida a los segundos conocida como hidráulica. Aunque aún en la...

Medidas y unidades

Un observable es cualquier fenómeno que se pueda detectar por los sentidos. Que “La Gioconda” es una obra de arte o que un determinado jugador de baloncesto es muy alto son observables. Sin embargo, entre ellos, hay una clara diferencia: nadie puede cuantificar el arte de “La Gioconda”, y en cambio sí puede hacerlo con la estatura del jugador. Estos observables que pueden ser medidos se denominan magnitudes. Medir una magnitud es compararla con la unidad, la cual es una cantidad arbitraria de dicha magnitud perfectamente definida. A lo largo del tiempo, se ha establecido un gran número de sistemas de unidades que, en ocasiones sólo era comprendido por los habitantes de una nación e, incluso, únicamente por los de una región. Para mayor embrollo, una unidad designada con un determinado nombre en un lugar no tenía el mismo valor que en otro. Ello puso de manifiesto la necesidad de establecer un sistema único de unidades que fuese comprensible por todas las personas. Para la ciencia,...

Método científico

Bajo la denominación de método científico se conoce el desarrollo de hipótesis y deducción de leyes y teorías que conducen a predicciones, las cuales, una vez contrastadas experimentalmente, llevan a nuevas observaciones, en un proceso que se produce de manera continua y sin fin. El objetivo de las ciencias, especialmente de las experimentales, es establecer teorías que permitan conocer lo desconocido a partir de observaciones. Ello lleva a fundamentar los desarrollos teóricos en los resultados empíricos y, a su vez, a refrendar la validez de las teorías científicas por su valor predictivo o explicativo de los fenómenos naturales. Este conjunto de hipótesis contrastadas experimentalmente se reúne en un cuerpo doctrinal de conceptos y leyes de interrelación. El método científico concuerda la teoría con la experiencia y, además, es objetivo y tiene validez universal. Estas características se logran por medio de comprobaciones objetivas, independientes del observador. Precisamente,...

Óptica

Parte de la Física que estudia la naturaleza de la luz, y sus propiedades. En la actualidad, también se consideran en ella las interacciones de la luz y la materia. Se entiende por luz una forma de la energía capaz de impresionar nuestro sentido de la vista. Las primeras teorías sobre su naturaleza surgieron en el mundo griego y en el islámico y carecen de valor científico. En 1671, Newton elaboró su teoría corpuscular, la cual explicaba fenómenos como la reflexión o la refracción, pero no justificaba otros. En 1690, Huygens, a fin de llenar este vacío, propuso su teoría ondulatoria de la luz, la cual precisaba para mantenerse de una sustancia llamada éter, que nadie pudo detectar. En el siglo XIX, Young y Fresnel apoyaron a Huygens, pero con ciertas precisiones. En 1865, Maxwell afirmó que la luz era de naturaleza electromagnética y todas las experiencias así parecían afirmarlo. Sin embargo, poco después se detectó el efecto fotoeléctrico, cuya explicación sólo se logró cuando...