JULIO – DICIEMBRE 2018 Profesor: Ing. Mario Rivero Reyes.
¿QÚE ES LA FÍSICA? La física puede definirse como la ciencia que investiga los conceptos fundamentales de la materia, la energía y el espacio así como las relaciones entre ellos.
¿QUÉ ES LA MECÁNICA? La mecánica se refiere a la posición (estática) y al movimiento (dinámica) de la materia en el espacio.
La estática es el estudio de la física aplicado a los cuerpos en reposo. La dinámica se ocupa de la descripción del movimiento y sus cusas.
Objetivo de la unidad. El alumno será capaz de resolver problemas y procesar la información facilitada de ejercicios con potencia de base 10, realizar las conversiones de los diferentes sistemas de unidades, identificar los tipos de errores en la medición (clases y tipos) mediante el uso de instrumentos de medición para su aplicación en la vida cotidiana en un ambiente de aprendizaje autónomo y colaborativo.
Competencias a desarrollar. FORMACIÓN PENSAMIENTO CRÍTICO LIDERAZGO COLABORATIVO
Introducción. Desde tiempos muy remotos el hombre ha tenido la necesidad de medir, es decir, saber cuál es la magnitud de un objeto comparándolo con otro de la misma especie que le sirva de base o patrón.
Cuando el hombre primitivo tuvo la necesidad de encontrar referencias que le permitieran hablar de lapsos menores a los transcurridos entre la salida del Sol y de la Luna, observó que la sombra proyectada por una roca se desplaza por el suelo a medida que el tiempo pasaba. Se le ocurrió entonces colocar una piedra en lugares en los cuales se realizara alguna actividad especial, o bien, retornaría a su caverna para comer cuando la sombra de la roca llegara hasta donde había colocado la piedra.
Gracias al desplazamiento de la sombra de la roca proyectada por el Sol, el hombre tuvo su primer reloj para medir el tiempo.
También trataba de comparar el peso de dos objetos para saber cual era mayor al colocar uno en cada mano. Pero un buen día, alguien tuvo la idea de poner en equilibrio una tabla con una roca en medio y colocar dos objetos en ambos extremos de la tabla, así el objeto que más bajara era el de mayor peso. Se había inventado la primera burda balanza.
Para medir la longitud el hombre recurría a medidas tomadas de su propio cuerpo. Los egipcios usaban la brazada cuya longitud equivalía a las dimensiones de un hombre con los brazos extendidos.
Los ingleses usaban como patrón la longitud del pie de su rey. Los romanos usaban el paso y la milla equivalente a mil pasos. Para ellos un paso era igual a dos pasos de los actuales, pues cada uno era doble ya que cada pie daba un avance. También se utilizaban otras partes del cuerpo humano; el codo; el palmo o la cuarta era la distancia entre el extremo del dedo pulgar y el meñique al estar abierta la mano.
La elección de la unidad de medida de longitud se convirtió en una cuestión de prestigio, pues era inconcebible que una nación utilizara la medida de alguna parte del cuerpo del soberano de otro país. Por tanto cada vez se crearon más unidades diferentes, y cada país poderoso tenía sus propias medidas, por lo que el comercio entre pueblos era un caos.
Cuando roma se integra a un imperio y conquista muchos territorios (siglo II a. C. al siglo IV d. C.) trata de poner orden a la división de unidades y establece la libra como unidad de peso y el pie como unidad de longitud: para ello, modela un cuerpo representativo del peso de una libra patrón y una barra de bronce que muestre la longitud equivalente al pie. Por primera vez existía una misma forma de pesar y medir longitudes.
Cuando se dio la decadencia del Imperio Romano y el poder político y económico que ejercía quedo en ruinas, nuevamente surgió la anarquía en las unidades de medida, la cual duro todo el periodo de la Edad Media (Siglo V al siglo XV d. C.). Fue hasta 1790 cuando la Asamblea Constituyente de Francia, por medio de la Academia de Ciencias de París, extendió una invitación a los países para enviar a sus hombres de ciencia con el objeto de unificar los sistemas de pesas y medidas, y adoptar uno solo para todo el mundo.
La física recibió un ímpetu muy grande durante los siglos XVI y XVII durante este tiempo, los científicos empezaron a darse cuenta de que todos los fenómenos físicos siguen leyes comprensibles.
Uno de los primeros científicos que entendieron esto fue Galileo Galilei ( ). Mientras se encontraba aún en la universidad, el rechazo el llamado conocimiento que se encontraba basado en poca, si acaso alguna, observación o experimentación.
Objetó la creencia de que la tierra es el centro del universo. Puso en duda los puntos de vista de Aristóteles sobre la física.
Galileo fue expulsado de la universidad antes que pudiera completar sus estudios, pero eso no lo hizo cambiar de ideas. El sabia que solo podía contestar a sus críticos mostrándoles pruebas que no se pudieran negar.
Para hacerlo, desarrollo un método sistemático de observación y análisis.
El método desarrollado por Galileo para estudiar los fenómenos naturales, se le conoce en la actualidad como “Método Científico”. Se basa en una experimentación sistemática por medio de medidas y análisis cuidadosos. A partir de los análisis se deducen conclusiones.
Posteriormente, estas conclusiones se prueban para determinar si son validas. Desde el tiempo de Galileo, los científicos de todo el mundo han usado este método para obtener un conocimiento mejor del universo.
Método científico experimental. El método científico experimental es utilizado por las ciencias factuales, ya que la Lógica y las Matemáticas no requieren de la experimentación para demostrar sus enunciados, como en la Física, la Química o la Biología, que si la necesitan para probar la validez de sus postulados.
En términos generales y con todas las limitaciones que presenta el señalar una serie de pasos a seguir en el estudio de un fenómeno, empleando el método científico experimental, se tienen como una posible secuencia los siguientes pasos:
1.Identificación del problema, es decir cuál es el fenómeno en estudio. 2.Observación del fenómeno. 3.Planteamiento del problema para definir claramente qué vamos a investigar del fenómeno en estudio y para qué. 4.Formulación de hipótesis.
5.Investigación bibliográfica en libros y revistas especializadas para aprovechar, si existe, algún escrito acerca del fenómeno que se estudia, así como la comunicación con centros de investigación en el mundo abocados al estudio del fenómeno en cuestión, ya sea de manera directa, por teléfono, fax o vía internet.
6.Experimentación, se llevará a cabo mediante la modificación controlada de las distintas variables involucradas en el fenómeno en estudio. Por lo general, se realiza mediante el empleo de un modelo que representa el fenómeno. 7.Registro e interpretación de datos. 8.Comprobación de hipótesis.
9.Enunciado de una teoría que explica el porqué del fenómeno, pero con ciertas limitaciones que no permiten hacer una generalización para todos los casos similares a nuestro fenómeno en estudio. 10.Obtención de una ley, la cual se produce cuando el afortunado y persistente investigador encuentra reglas invariables que dentro de ciertos límites rigen el fenómeno en estudio. No obstante dicha ley estará sujeta a los nuevos descubrimientos y progresos del hombre, por lo cual podrá sufrir modificaciones.
Bibliografía Rivera, G., Domínguez A. Cuéllar J. (2012), Mecánica con enfoque en Competencias. México: Ed. Book Mart. Tippens, E. Física. Conceptos y Aplicaciones (Séptima ed.). México: Ed. McGraw-Hill Pérez Montiel, H. (2015). Física general (Quinta ed.). México: Ed. Patria.