Fundamentos de la Física y Clasificación de las Ciencias

Clasificación de las Ciencias

Las ciencias se dividen en factuales y formales.

• Factuales: Se relacionan con los hechos.
  • Naturales: Física, Química, Biología.
  • Culturales o sociales: Estudian a la sociedad, su origen y desarrollo. Ejemplo: Psicología, Historia, Sociología, Economía.
• Formales: Se relacionan con las ideas. Lógica y Matemáticas.

La finalidad social de la ciencia es facilitar la vida y el trabajo humano, además de aumentar el poder del hombre sobre las fuerzas naturales.

Clasificación de la Física

La física estudia las propiedades y leyes del movimiento de la materia, principalmente de la naturaleza inanimada. Se divide en dos grandes ramas:

Física Clásica (Siglo XIX)

• Mecánica
• Acústica
• Magnetismo
• Óptica
• Electricidad
• Termodinámica

Física Moderna (Siglo XX)

• Física nuclear
• Física atómica
• Física del plasma
• Mecánica cuántica
• Física relativista
• Física del sólido
• Física de partículas elementales

Magnitudes Físicas

Medir es comparar una magnitud con otra de la misma especie llamada patrón de medida. La unidad de medida es todo aquello que se usa como patrón. Se requieren patrones estandarizados para interpretar correctamente las mediciones.

Sistemas de Medición

• En 1795, en una convención científica en París, nació el sistema métrico decimal (MKS).
• En 1881 surgió el sistema CGS o cegesimal.

Magnitudes Vectoriales

Para definirse requieren: Punto de aplicación, Magnitud, Unidad, Dirección o sentido.

Ejemplos: Vectores de fuerza, desplazamiento, velocidad y aceleración.

Partes de un vector: Módulo (magnitud), dirección, sentido y punto de aplicación.

Conceptos Fundamentales

1. Definición de Física

Es la ciencia que estudia la materia, el espacio, la energía y el tiempo. También analiza la energía, la materia y sus interacciones.

2. Ramas de la Física

Se divide en física clásica y física moderna.

• Ciencia: Es la obtención de conocimientos.
• Método: Procedimiento metódico cuyo fin es resolver una incógnita.

3. Fenómenos que estudia la Física

• Fuerzas cósmicas
• La velocidad
• La aceleración

Ejemplos: Automóviles, lluvia, arcoíris y rotación de planetas.

4. Aplicaciones de la Física

• Aerodinámica del vehículo
• Óptica en los lentes
• Luz en el proyector

5. Magnitud

Todo aquello que puede medirse o contarse.

6. Instrumentos de medición

Termómetro, cronómetro y escuadra.

Prefijos del Sistema Internacional (Potencias de 10)

• Yotta (Y): 10²⁴ (1 000 000 000 000 000 000 000 000)
• Zetta (Z): 10²¹ (1 000 000 000 000 000 000 000)
• Exa (E): 10¹⁸ (1 000 000 000 000 000 000)
• Peta (P): 10¹⁵ (1 000 000 000 000 000)
• Tera (T): 10¹² (1 000 000 000 000)
• Giga (G): 10⁹ (1 000 000 000)
• Mega (M): 10⁶ (1 000 000)
• Kilo (K): 10³ (1 000)
• Hecto (h): 10² (100)
• Deca (da): 10¹ (10)
• Unidad: 1
• Deci (d): 10^-1 (0.1)
• Centi (c): 10^-2 (0.01)
• Mili (m): 10^-3 (0.001)
• Micro (µ): 10^-6 (0.000 001)
• Nano (n): 10^-9 (0.000 000 001)
• Pico (p): 10^-12 (0.000 000 000 001)
• Femto (f): 10^-15 (0.000 000 000 000 001)
• Atto (a): 10^-18 (0.000 000 000 000 000 001)
• Zepto (z): 10^-21 (0.000 000 000 000 000 000 001)
• Yocto (y): 10^-24 (0.000 000 000 000 000 000 000 001)