La Física Como Ciencia

(Actividades de evaluación)

1.   Explica: la física y la química tiene por objeto describir los fenómenos naturales ¿Qué es lo que diferencia a ambas ciencias?

Está muy claro que ambas ciencias se mezclan continuamente, pero para establecer una diferencia clara entre la física y la química, diremos que:

2.   Ejemplifica: parte de la tecnología que disfrutas en casa tiene su origen en la física. Da cinco ejemplos.

v  Poder utilizar los aparatos electrodomésticos, como el refrigerador, horno de microondas, la televisión, radio e internet, que utilizan la transmisión de ondas de sonido, electromagnéticas, la termodinámica y la energía.

v  El microondas: es un electrodoméstico usado en la cocina para calentar alimentos. Funciona mediante la generación de ondas electromagnéticas en la frecuencia de las microondas. El agua, grasas y otras sustancias presentes en los alimentos absorben la energía de las microondas en un proceso llamado calentamiento dieléctrico.

v La electricidad: es una manifestación de la materia, producida por el átomo y sus pequeñas partículas llamadas electrones y protones. Estas partículas son demasiado pequeñas para verlas, pero existen en todos los materiales. Además es una de las principales formas de energía usadas en el mundo actual. Sin ella no existiría la iluminación conveniente, ni comunicaciones de radio y televisión, ni servicios telefónicos, y las personas tendrían que prescindir de aparatos eléctricos que ya llegaron a constituir parte integral del hogar.

v  Un generador eléctrico: es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si se produce mecánicamente un movim iento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema está basado en la ley de Faraday.

v  Poder usas anteojos: nuevamente la óptica retoma parte de la tecnología que utiliza la física para estudiar el universo, para mejorar los problemas visuales.

v  El uso de las computadoras, emplea la física en cuanto a la emisión de distintos tipos de ondas y frecuencias.

Ø  ¿Qué es nanoconciencia  y cómo influye su aporte en los productos tecnológicos que hoy se venden en el mercado?

Para definir la nanoconciencia  debemos tener bien en claro lo que es:

Nanociencia: es aquella que se ocupa del estudio de los objetos cuyo tamaño es desde cientos a décimas de nanómetros, también estudia los átomos, moléculas además porque  se puede ver en escala macroscópica en vez de estudiar materiales en conjunto, la nanociencia  se ha vuelto importante para los científicos porque algunos instrumentos nuevos son capaces de ver o tacar la escala dimensional.

Nanotecnología: es un campo de las ciencias  dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas. También comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia  a escala tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.

En respuesta a estas nuevas posibilidades los científicos han tomado conciencia del potencial futuro de la actividad investigadora en estos campos. La mayor parte de Los líderes políticos de países desarrollados en todo el mundo han empezado a invertir en la nanociencia y nanotecnología, promoviéndola en sus universidades y laboratorios.  Muchos científicos están llevando a cabo programas de investigación, la cantidad de descubrimientos y avances científicos se han incrementado de forma muy importante  porque podría tener el potencial para resolver muchos de los problemas de la humanidad y de los países más pobres del mundo tan importantes como enfermedades, hambre, falta de agua potable, etc.

3. Averigua y Analiza.: Busca información sobre la historia de la física

HISTORIA DE LA FISICA

La física es la ciencia natural que estudia los fenómenos físicos que suceden en nuestro alrededor; los físicos analizaron objetos más pequeños como los átomos y muy grandes como las galaxias.
La mayoría de las culturas se han planteado la interrogante acerca de ¿cuál es la estructura del mundo en que vivimos? Y, al tratar de responder a esta pregunta, se han ubicado dentro del campo de la física. Tenemos a los griegos que dejaron escasas aportaciones al campo de la física, algo que descuidaron con mucha frecuencia fue el tratar de comprobar sus teorías mediante experimentos, lo que ocasiono que interpretaran erróneamente muchas de las leyes de la naturaleza.
A continuación presentamos a los Principales exponentes con sus respectivas fechas en que se socito el avance de la física fechas.
Nicolás Copérnico: (1473-1543) creyó que la tierra debía ser un planeta al igual que Venus, Marte y Júpiter y que estos debían moverse alrededor del sol.
Galileo Galilei: Logró las bases de la dinámica y formulo las leyes de las caídas de los cuerpos y del péndulo considerado como el padre de “La Mecánica” construyo un telescopio que ampliaba las imágenes en treinta y dos diámetros,
Tycho: Realizó observaciones muy precisas de los planetas y clasifico las estrellas.
Johannes Kepler: (1571-1630) Propuso la forma del Movimiento planetario, que le llevó 20 años de esfuerzo.
Isaac Newton: (1642-1727) Descubrió la composición de la luz blanca, estableció el concepto de masa y concibió la idea gravitacional.
Roberto Boyler: (1627-1647) fue el iniciador de las investigaciones de los cambios de estados de gas.
Evangelista Torricelli: (1608-1647) Realizó el famoso experimento que condujo a la invención del barómetro y con eso demostró las propiedades del vacío.
Blas Pascal: (1623-1662) Perfecciono los experimentos de Torricelli y descubrió el principio k lleva su nombre.
Otton Von Guerricke: (1602-1686) Creó la bomba de vacío y en 1564 realizó el gran experimento, al construir dos semiesferas, metálicas, huecas. Ajustables y extrajo parcialmente el aire de su interior
Fahrenheit: (1686-1736) Definió la temperatura.
A. Celsius: (1701-1744) Creo las escalas pera medir.
T. Young: (1773-1829) y A. Fresnes: (1788-1827): Confirmaron la teoría ondulatoria de la luz.
J. C. Maxwell: (1831-1879) Unifico en 1865 la electricidad y el magnetismo mediante la propuesta de la teoría electromagnética de la luz.
R. H. Hertz: (1857-1894) confirmo en 1887la teoría electromagnética de la luz.

Ernest Rutherford (1898-1937) trabajo sobre los rayos x y electrones con ayuda de J. Thomas, también público las leyes principales que rigen los fenómenos radioactivos.

4. Investiga:

      Comenta porque el 2005 fue considerado el Año Mundial de la Física.

El 2005 fue considerado el año mundial de la física porque no solo juega un papel fundamental en el desarrollo de la ciencia y la tecnología sino que también forma parte de la cultura científica de nuestra sociedad. Fue declarado el Año Internacional de la Física por parte de la UNESCO y la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP) con el objetivo de promover el interés por esta ciencia y  a la vez combatir los prejuicios que existen hacia la labor científica.
El motivo fue la conmemoración del centenario del “Annus  Mirabilis”  (Año Milagroso) de 1905, en el que Albert Einstein redactó cuatro importantes artículos científicos,  sobre el movimiento browniano,  el efecto fotoeléctrico y la teoría de la relatividad especial y la equivalencia masa-energía. También  Celebra el centenario del nacimiento de la Física Moderna.

      Redacta una breve biografía sobre Albert Einstein y sus aportes a la física.

ALBERT EINSTEIN                                                                                                              El físico alemán-americano

(13 de marzo de 1879 – 18 de abril de 1955)

Nacido en Alemania, nacionalizado en Estados Unidos en 1940, es el científico más conocido e importante del siglo XX. Al comienzo de la Primera Guerra Mundial huye a estados unidos influenciado por  Fermi firmó el manifiesto que pedía al presidente Roosevelt apoyo y ayuda para fabricar la bomba atómica. , En 1905, siendo un joven físico desconocido, empleado en la Oficina de Patentes de Berna (Suiza), publicó su Teoría de la Relatividad Especial a una calidad pura de pensamiento para el ser humano. En ella incorporó, en un marco teórico simple y con base en postulados físicos sencillos, conceptos y fenómenos estudiados anteriormente por Henri Poincaré y Hendrik Lorentz.

Demostró experimentalmente la tesis del “movimiento browniano” que aseguraba la existencia del átomo; justifico “las teorías cuanta de Planck”, descubriendo la existencia de los “fotones” mediante el estudio del “efecto foto eléctrico” y desarrollo la “teoría de la relatividad”, que revoluciono la física y la filosofía contemporánea. Dedujo la relación entre masa y energía y la plasmo en la formula E= mc2 que partía de la tesis de la constancia de la velocidad de la luz en el vacío.   

Obtuvo el Premio Nobel de Física en 1921 por su explicación del efecto fotoeléctrico y sus numerosas contribuciones a la física teórica, y no por la Relatividad, pues en esa época era aún considerada un tanto controvertida por parte de muchos científicos.

Otros grandes aportes: En 1905  Albert Einstein finalizó su doctorado presentando una tesis titulada Una nueva determinación de las dimensiones moleculares. Ese mismo año escribió cuatro artículos fundamentales sobre la física de pequeña y gran escala. En ellos explicaba el movimiento browniano, el efecto fotoeléctrico y desarrollaba la relatividad especial y la equivalencia masa-energía. El trabajo de Albert Einstein sobre el efecto fotoeléctrico le proporcionaría el Premio Nobel de física en 1921.

Albert Einstein realizó investigaciones sobre teoría cinética de los gases, estadística, cálculo de coeficientes de radiación y absorción, reacciones fotoquímicas y teoría de los calores específicos. La contribución más importante de Albert Einstein en el campo de la física reside en la teoría de la relatividad restringida, enunciada en 1905, y la teoría de la relatividad general, que formuló en 1916, las cuales supusieron una ruptura con las ideas de la física clásica, surgida de las nociones de lo cotidiano, cuya insuficiencia emana de las conclusiones de la teoría.