Materia: Fundamentos de Física Docente: Ing. Juan Rodrigo Castro Huerta. Periodo: Invierno 2018 INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA UNIDAD 1.

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1 Materia: Fundamentos de Física Docente: Ing. Juan Rodrigo Castro Huerta. Periodo: Invierno 2018 INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA UNIDAD 1

2 ¿QUE ES LA FÍSICA?

3 La Física es la ciencia que observa la Naturaleza, y trata de describir las leyes que la gobiernan mediante expresiones matemáticas. La física, como tal, es el estudio de la naturaleza. proviene del lat. physica, y este del gr. τὰ φυσικά, que quiere decir 'natural, relativo a la naturaleza'.lat.gr. Ciencia que estudia los fenómenos naturales y trata de descubrir las leyes que los rigen. En otra palabras, la Física estudia: el movimiento de los cuerpos, la electricidad y el magnetismo, los fenómenos ondulatorios, las transformaciones de la energía. La Física se ocupa de la naturaleza y busca descifrar sus Leyes. Exactamente; La Física tiene la tarea de entender las propiedades y la estructura y organización de la materia y la interacción entre las partículas fundamentales. FÍSICA

4 FÍSICA La palabra física proviene del vocablo griego fisis que significa “naturaleza”. Es la ciencia que estudia las propiedades de los cuerpos y las leyes que rigen las transformaciones que afectan a su estado y a su movimiento, sin alterar su naturaleza. Es decir, la ciencia encargada de analizar las transformaciones o fenómenos físicos; por ejemplo, la caída de un cuerpo o la fusión de un hielo. La física es la ciencia más fundamental, está estrechamente relacionada con las demás ciencias naturales, y en cierto modo las engloba a todas.

5 IMPORTANCIA DE LA FÍSICA La Física es una de las ciencias naturales que más ha contribuido al desarrollo y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio e investigación ha sido posible encontrar en muchos casos, una explicación clara y útil a los fenómenos que se presentan en nuestra vida diaria. La Física ha experimentado un gran desarrollo gracias al esfuerzo de notables científicos e investigadores, quienes al inventar y perfeccionar instrumentos, aparatos y equipos han logrado que el hombre agudice sus sentidos al detectar, observar y analizar fenómenos. Al nacer la filosofía de los griegos, nace propiamente la física. La palabra filosofía (del griego Philos amante y de sophia sabiduría) significa amor a la sabiduría, este término se aplicó por primera vez a la actividad de ciertos pensadores griegos, que en el siglo VI a.C., reflexionaban sobre los fenómenos naturales, el origen y naturaleza de la vida, de los seres y las cosas. Por éste mismo período aparecen Leucipo y Demócrito, quienes exponen la Teoría Atomista, según la cual la materia está formada de pequeñas partículas llamadas átomos. En nuestro siglo desde sus inicios hay grandes adelantos científicos, que no sería fácil enumerarlos. Los avances en el campo de los átomos hacen que se inicie la Física Moderna, la cual se divide en Física Cuántica y Relativista.

6 IMPORTANCIA DE LA FÍSICA

7 RAMAS DE LA FISICA FÍSICA CLÁSICA FÍSICA MODERNA Este periodo de la física tuvo como expositor principal al físico Isaac Newton, quien la dividió en distintas ramas las cuales son la siguientes: Electromagnética: Se dedica al estudio del magnetismo de la materia y la electricidad de los cuerpos. Óptica: Estudia la luz, su comportamiento y su movimiento. Acústica: Indaga el sonido y la forma de propagación. Térmica: Se dedica al estudio de la temperatura, la forma en que afecta a otro cuerpo y la reacción que tiene el cuerpo ante ese fenómeno. Estática Dinámica Mecánica: Estudia a un cuerpo en moviendo, el estado de reposo del mismo y el de fuerza que tiene dicho cuerpo. esta a su vez se derivan otras tres principales ramas. Cinética, Estática y Potencial. También conocida como Física macroscópica: El segundo periodo tuvo como expositor a el físico matemático Albert Einstein, para su mejor estudio la dividió en: Quántica: Estudia el movimiento que realizan las partículas pequeñas (en dominios atómicos). Relativista: Estudia y Analiza como el Movimiento y la Gravedad afectan las propiedades de Espacio y Gravedad.

8 ¿CUÁLES SON LAS PROPIEDADES DE LA MATERIA? La materia es todo aquello lo cual ocupa una cierta cantidad de energía reunida en una parte del universo observable. Esto lo hace que tenga localización espacial, directamente afectada por el paso del tiempo. Comúnmente se divide a las propiedades de la materia según propiedades generales, de todas las materias, y propiedades específicas, que son las características particulares que presenta un caso material. LAS PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA LAS PROPIEDADES ESPECÍFICAS PROPIEDADES EXTENSIVAS E INTENSIVAS

9 CLASIFICACIÓN DE LAS PROPIEDADES Las propiedades pueden ser clasificadas como Generales o Especificas, Extensivas o Intensivas, y Físicas y Químicas: Las Propiedades Extensivas: son aquellas que el valor medido reside en las propiedades de la masa. Por ejemplo: el peso, el área, volumen, la presión de gas, la disminución o el aumento de calor, etc. Las Propiedades Intensivas: en cambio son valores medidos que no dependen de la masa, por ejemplo el color, sabor, reactividad, la electronegatividad, etc. Las propiedades Generales de la Materia, también son conocidas como propiedades extensivas, son aquellas que están relacionadas con las propiedades físicas tales como el tamaño de los objetos, el peso, la longitud y el volumen y las propiedades químicas con las cuales la materia cambia su composición. En oposición a las características generales de la materia, Las Propiedades Específicas se hallan presentes sólo en algunos cuerpos y por eso caracterizan a las sustancias permitiendo diferenciarlas unas de otras. Estas propiedades no tienen relación con la cantidad de materia, tal como ocurre con la masa, el peso o el volumen, y también son conocidas como propiedades intensivas.

10 Las propiedades generales ayudan a diferenciar a la materia de lo inmaterial y define su forma y composición. Se explican a continuación: PROPIEDADES GENERALES La masa es una magnitud física fundamental, escalar que permite conocer la cantidad de materia en un cuerpo. En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se mide en kilogramo (kg). El volumen es una magnitud física derivada escalar que relaciona el espacio (alto por largo por ancho) de un cuerpo. En el SI se mide en centímetro cúbico (cm 3 ). El peso es una magnitud física vectorial, que relacionada la masa (kg) con el valor estadístico de la gravedad (m/s 2 ). En el SI se mide en Newton (N). La densidad: es la relación entre la masa. La impenetrabilidad o dureza es la propiedad que tienen los objetos con la cualidad de impedir ocupar el lugar de otro objeto. La inercia es la propiedad que permite que un cuerpo esté en estado de reposo o movimiento por acción de la fuerza. La porosidad es la propiedad que depende del grado de compactación del material. Se mide a través de la división del volumen vacío entre el volumen del material. La divisibilidad es la propiedad en la cual la materia puede dividirse en partículas pequeñas por medio de procedimientos físicos y mecánicos, sin perder sus características fundamentales.

11 PROPIEDADES ESPECIFICAS La densidad. La elasticidad: es la cualidad que tiene un material de deformarse. Estado: Estas propiedades pueden variar en tres estados distintos como: Estado Sólido, Líquido y Gaseoso. Solidificación: producido por una disminución en la temperatura o por una compresión de este material. Es el proceso inverso a la fusión, y sucede a la misma temperatura. El punto de ebullición: se refiere a la temperatura en que, exclusivamente los líquidos, hierven. El punto de fusión: depende de la propiedad específica de la materia sólida, por el cual pasa de la solidez a un estado líquido. La solubilidad: Es la propiedad por la cual una sustancia se disuelve en otra sustancia. La materia disuelta se llama soluto y la que se disuelve es el solvente. No todas las materias se disuelven en un mismo solvente.

12 Organolépticas: olor, sabor, color, textura, brillo. Maleabilidad. Es la propiedad que permite que algunas sustancias puedan extenderse en láminas. Ductilidad. Ciertos materiales pueden ser extendidos en forma de hilos más o menos finos según la necesidad. Tenacidad. Es la resistencia de un material a romperse o deformarse por efecto de una fuerza La fragilidad: es la propiedad opuesta a la tenacidad. El grado de conductibilidad de energía eléctrica hay cuerpos que conducen la energía eléctrica de mayor manera que otras, también hay materias que directamente son inconducentes y aislantes de energía eléctrica, esto depende de las características particulares del cuerpo material. El grado de conductibilidad térmica: la conducción térmica es la transferencia de energía que se expresa en el aumento o la disminución de la temperatura de la materia, como en el caso anterior es la propiedad material la que condiciona o facilita la influencia térmica. PROPIEDADES ESPECIFICAS

13 Una propiedad química altera la estructura interna o molecular de una sustancia al interactuar con otra sustancia creando una nueva. Este cambio, llamado cambio químico, provoca la modificación de los enlaces químicos al estar en contacto con otras sustancias reaccionantes. Las propiedades químicas son diferentes en cada sustancia ya que su reacción o comportamiento como reactivo depende de su composición molecular y la del componente con el cual entra en contacto. Algunas de las propiedades físicas que podemos encontrar son: Reactividad química: Es la forma en que una sustancia reacciona frente a otra. Entre ellas podemos encontrar, por ejemplo, la reactividad con el agua, la reactividad con sustancias ácidas y la reactividad con las bases o hidróxidos. Combustión: reacción frente al oxígeno que produce energía en forma de luz o de calor. Determina si una sustancia es combustible o inflamable. Oxidación: pérdida de electrones de un átomo o ión. Determina la corrosión y la oxidación de diferentes sustancias frente a otros compuestos. Reducción: aumento de electrones de un átomo o ión. Es un fenómeno contrario a la oxidación pero que pueden suceder simultáneamente llamándose oxidación-reducción. Se definen ambos fenómenos como reacciones de transferencia de electrones. PROPIEDADES QUIMICAS

14 POROSIDAD