Conceptos Fundamentales de la Física: Hidrostática y las Propiedades de la Luz

Principios Fundamentales de la Hidrostática

Principio de Arquímedes

El Principio de Arquímedes establece que todo cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del volumen de fluido desalojado. Es decir, la fuerza de flotación que actúa sobre un objeto es igual al peso del líquido que el objeto desplaza. Este principio explica por qué algunos objetos flotan y otros se hunden.

Principio de Pascal (Ley de Pascal)

El Principio de Pascal, o Ley de Pascal, afirma que un cambio de presión aplicado a un fluido incompresible y encerrado dentro de un recipiente se transmite con igual intensidad a todos los puntos del fluido y a las paredes del recipiente que lo contiene. Este principio es la base de las prensas hidráulicas, los frenos de automóviles y otros sistemas hidráulicos.

Fundamentos de la Luz y la Óptica

¿Qué es la Luz y sus Teorías?

La luz es una forma de energía electromagnética que es visible para el ojo humano. Se propaga en forma de ondas y partículas (fotones).

Teorías de la Luz

• Teoría Corpuscular (Newton): Propuso que la luz está compuesta por pequeñas partículas o corpúsculos que viajan en línea recta. Explicaba bien la reflexión y la refracción.

El Proceso de la Visión Humana

El ojo humano percibe la luz a través de un proceso complejo:

• La luz entra en el ojo a través de la córnea (la capa transparente frontal).
• Luego pasa a través de la pupila, que se ajusta para controlar la cantidad de luz que entra.
• El cristalino (lente) enfoca la luz en la retina, la capa sensible a la luz en la parte posterior del ojo.
• La retina contiene fotorreceptores:
  • Conos: Responsables de la visión del color y los detalles finos.
  • Bastones: Responsables de la visión en condiciones de poca luz (visión nocturna) y la detección de movimiento.
• Estos fotorreceptores convierten la luz en señales eléctricas.
• Estas señales son enviadas al cerebro a través del nervio óptico, donde son interpretadas como imágenes.

Propiedades de la Luz

La luz presenta varias propiedades fundamentales:

• Velocidad de la Luz: Viaja a una velocidad constante en el vacío (aproximadamente 300.000 km/s).
• Reflexión: Cuando la luz incide sobre una superficie, rebota o se refleja.
• Refracción: Cuando la luz pasa de un medio a otro (por ejemplo, del aire al agua), cambia de dirección debido a un cambio en su velocidad.
• Dispersión: La separación de la luz blanca en sus colores componentes (espectro) al pasar a través de un prisma o gotas de agua (arcoíris), debido a que cada color se refracta en un ángulo ligeramente diferente.
• Polarización: La propiedad de las ondas de luz de oscilar en una dirección específica.