Conceptos Fundamentales de Física: Desde la Mecánica Clásica hasta la Física Moderna

¿Qué estudia la Física?

La física estudia la materia, la energía y las relaciones entre ambas.

¿Para qué sirve la Física?

La física nos ayuda a comprender mejor el cambio y el funcionamiento del universo.

Ramas de la Física

Física Clásica

Estudia el movimiento, que a su vez se divide en:

• Cinemática
• Dinámica

Otras ramas clásicas incluyen:

• Mecánica
• Termología
• Acústica
• Óptica

Física Moderna

Estudia los fenómenos producidos a la velocidad de la luz o valores cercanos a ella. Se subdivide en:

• Física Cuántica
• Física Relativista

Física, Ciencia y Tecnología

La física se dedica a encontrar leyes generales que nos sirven para entender cómo ocurren los fenómenos naturales.

Magnitud y Unidades de Medición

Magnitud: Todo aquello que se puede medir. Se define por un número y una unidad.

Sistemas de Unidades:

• Sistema Inglés
• Sistema Métrico Decimal

Unidades Fundamentales (Ejemplos de conversiones):

• 1 m = 100 cm
• 1 cm = 10 mm
• 1 m = 1000 mm
• 1 ft = 30.48 cm
• 1 km = 1000 m
• 1 ft = 12 in (pulgadas)

Instrumentos de Medición y su Función

• Termómetro: Mide la temperatura.
• Electroscopio: Permite conocer si un cuerpo está cargado eléctricamente.
• Dinamómetro: Mide fuerzas.
• Barómetro: Mide la presión atmosférica.
• Vatímetro: Mide la potencia eléctrica.

Tipos de Mediciones

• Mediciones Directas: Se obtienen directamente de las escalas de un instrumento.
• Mediciones Indirectas: Se realizan mediante la aplicación de fórmulas matemáticas.

Exactitud y Precisión

• Exactitud: Capacidad de un instrumento para acercarse al valor real de la magnitud.
• Precisión: Capacidad de un instrumento para dar el mismo resultado en mediciones repetidas.

Ejemplos: Tiro al blanco, mediciones repetidas con una máquina.

Errores de Medición

Es la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero.

Tipos de Errores

• Errores Brutos
• Errores Aleatorios
• Errores Sistemáticos

Causas de los Errores

• Defectos o descalibración del instrumento de medida.
• Errores del operador.
• Factores ambientales.

Cantidades Escalares y Vectoriales

• Cantidad Escalar: Se define por una unidad de medida y un valor numérico.
• Cantidad Vectorial: Posee magnitud, dirección (positiva o negativa) y sentido.

Representación de Cantidades Vectoriales

Gráficamente, se representan mediante vectores, que son segmentos de recta dirigidos.

Características de un Vector

• Magnitud (o módulo)
• Dirección
• Sentido
• Punto de aplicación

Sistemas Vectoriales

Conjunto de vectores que actúan sobre un cuerpo de forma simultánea.

• Vectores Coplanares: Vectores que se encuentran en un mismo plano.
• Vectores No Coplanares: Vectores que se encuentran en distintos planos.

Subdivisiones de los Sistemas Vectoriales

• Colineales
• Paralelos
• Concurrentes

Notación Científica

Se utiliza para abreviar números muy grandes o muy pequeños.

Personajes Importantes en la Historia de la Física

• Aristóteles
• Tales de Mileto
• Isaac Newton
• Galileo Galilei (Creador del método científico)