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Teoria Clásica
INSTITUTO TECNOLOGICO DE
CIUDAD JUAREZ
< Fundamentos de Fisica >
de 7:00 a 8:00 am
Profesor: María Dolores González
Quezada
Integrantes:
> Cruz Camacho Alma Guadalupe
> Diego González Diana Magali
> Quiroga Adriana
> Rodríguez Meléndez Kathia Elizabeth
> Villarreal Verónica
Objetivo:
Brindar información a los alumnos
respecto al tema, partiendo desde los
antecedentes hasta la física clásica
como la conocemos hoy en día.
Antecedentes:
Los orígenes de la física clásica se remontan a la antigüedad. Ya
en la antigua Babilonia, en el antiguo Egipto y en la Grecia antigua
se desarrollaron ciertos aspectos en el campo de la astronomía, la
óptica y la mecánica.
Sin embargo, es de la civilización greco-romana que surgen los
trabajos primordiales de Arquímedes, Ptolomeo y Tales de Mileto.
Fue hasta la época del renacimiento, donde la física clásica tiene
un desarrollo considerable especialmente en el área de la
astronomía con el abandono de la teoría geocéntrica y con el
advenimiento de la teoría heliocéntrica con las obras de
Copérnico, Galileo y Kepler.
En este punto, también debemos reconocer el trabajo de
Leonardo Da Vinci en el campo de la mecánica, especialmente en
el movimiento del cuerpo.
Datos curiosos:
* Desarrollo del telescopio
* Proyecto de la maquina
voladora
Finalmente, la física clásica como la conocemos hoy en día se
debe a Sir Isaac Newton , quien formuló las tres leyes
fundamentales de la teoría clásica: <Las leyes de
Newton>. Newton es considerado el “padre” de la física clásica,
también conocida como la física newtoniana.
> Ley de la Inercia
> Principio fundamental de la Dinámica
> Ley de acción - reacción
Física Clásica:
Es la rama de la física que estudia los fenómenos en los
cuales la velocidad presente en ellos es muy pequeña
comparada con la velocidad de la luz.
Se divide en las siguientes disciplinas:
> Mecánica Clásica
> Hidrostática e Hidrodinámica
> Termodinámica
> Ondas y Óptica
> Electromagnetismo
Mecánica clásica:
También conocida como <mecánica Newtoniana>; es la rama
que estudia el movimiento de partículas y sólidos en un espacio
tridimensional.
Su formulación básica se hace en sistemas de referencia
inerciales donde las ecuaciones básicas del movimiento se
reducen a las Leyes de Newton, en honor a Isaac Newton quien
hizo contribuciones fundamentales a esta teoría. Se subdivide en:
estática, cinemática y dinámica.
Subdivisiones:
Estática.- parte de la mecánica que
estudia el equilibrio de fuerzas, sobre un
cuerpo en reposo.
Dinámica.- parte de la física que describe la evolución en el tiempo
de un sistema físico en relación a las causas que provocan los
cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la
dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones
de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de
movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema.
Cinemática.- parte de la mecánica clásica que estudia las leyes
del movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas
que lo producen limitándose, esencialmente, al estudio de la
trayectoria en función del tiempo.
En cinemática se utiliza un sistema de coordenadas para
describir las trayectorias y se le llama sistema de referencia. La
velocidad mide el ritmo al que cambia la posición. La
aceleración mide el ritmo al que cambia la velocidad. La
velocidad y la aceleración son las dos principales cantidades
que describen como cambia la posición con el tiempo.
Hidrostática:
Ondas:
Una onda consiste en la propagación de una perturbación de
alguna propiedad de un medio, por
ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo
magnético, a través de dicho medio, implicando un transporte
de energía sin transporte de materia. El medio perturbado
puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo
de metal e, incluso, inmaterial como el vacío.
Todas las ondas tienen un comportamiento común pueden
experimentar lo siguiente:
> Difracción.- Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un
obstáculo deja de ir en línea recta para rodearlo.
> Efecto Doppler.- Efecto debido al movimiento relativo entre la
fuente emisora de las ondas y el receptor de las mismas.
Interferencia - Ocurre cuando dos ondas se combinan al
encontrarse en el mismo punto del espacio.
> Reflexión.- Ocurre cuando una onda, al encontrarse con un
nuevo medio que no puede atravesar, cambia de dirección.
> Refracción.- Ocurre cuando una onda cambia de dirección al
entrar en un nuevo medio en el que viaja a distinta velocidad.
> Onda de choque.- Ocurre cuando varias ondas que viajan en un
medio se superponen formando un cono.
Tipos de ondas:
Onda simple
Es una perturbación que varía tanto
con el tiempo como con la distancia.
Onda estacionaria
Es aquella que permanece fija, sin
propagarse a través del medio. Este
fenómeno puede darse, bien
cuando el medio se mueve en
sentido opuesto al de propagación
de la onda.
Óptica:
La óptica física es la rama de la física que toma la luz como
una onda y explica algunos fenómenos que no se podrían
explicar tomando la luz como un rayo. Estos fenómenos son:
> Difracción: es la capacidad de las ondas para cambiar la
dirección alrededor de obstáculos en su trayectoria, esto se
debe a la propiedad que tienen las ondas de generar nuevos
frentes de onda.
> Polarización: es la propiedad por la cual uno o más de los
múltiples planos en que vibran las ondas de luz se filtra
impidiendo su paso. Esto produce efectos como eliminación de
brillos.
Dato curioso:
<Las ondas luminosas como ondas electromagnéticas>
James Clerk Maxwell consiguió resumir todo el conocimiento
previo en este campo en un sistema de ecuaciones que
establecían la posibilidad de ondas electromagnéticas con una
velocidad que podía calcularse a partir de los resultados de
medidas eléctricas y magnéticas. Cuando Wilhelm Eduard
Weber realizo estas medidas, la velocidad obtenida resultó
coincidir con la velocidad de la luz. Esto llevó a Maxwell a
especular que las ondas luminosas eran electromagnéticas.
Termodinámica:
Se origina del griego <dynamis; dunamiz> que significa fuerza y
<thermo; termh> que significa calor .
La termodinámica es una ciencia en donde se estudian el
almacenamiento, transformación y transferencia de energía.
Algunos conceptos básicos que auxilian en el estudio de la
termodinámica son:
> Sistema
> Temperatura
> Calor
> Trabajo
Conceptos básicos:
Sistema: Parte del universo
objeto de estudio, puede estar
separado del resto del universo
por paredes reales o imaginarias.
Los sistemas pueden ser
cerrados, abiertos o aislados.
Calor: Se define como una energía
relacionada con el movimiento de átomos y
moléculas de la materia; este se puede
transferir.
Temperatura : Propiedad intensiva que no
depende de la masa si no del lugar en que se
encuentre La temperatura es la medida del
calor de un cuerpo y no la cantidad de calor
que este contiene o puede rendir.
Trabajo: se define como la
transferencia de energía se de un
cuerpo a otro por medios mecánicos.
Leyes de la
termodinámica:
> Ley cero : ”Si dos objetos A y B están por separado en
equilibrio térmico con un tercer objeto C, entonces los objetos A
y B están en equilibrio térmico entre sí“
> Primera Ley: “La energía no se crea ni se destruye solo se
transforma , la energía se conserva. “
> Segunda Ley: “un objeto o sistema
con menor capacidad calorífica no
puede transferir calor a uno que tenga
mas calor. Es decir el calor pasa del
caliente al frío y nunca al revés” .
Electromagnetismo:
Es la parte de la física que estudia los campos
electromagnéticos y los campos eléctricos y sus interacciones
con la materia.
Por ende se comprende que estudia conjuntamente los
fenómenos físicos en los cuales intervienen cargas eléctricas
en reposo y en movimiento.
La relación del magnetismo con la
electricidad se hizo evidente cuando el
físico danés Hans Oersted descubrió, a
principios del siglo XIX, que las corrientes
eléctricas producen fuerzas magnéticas
que influyen sobre los imanes.
El fenómeno más importante que pone de manifiesto esta
relación fue descubierto por el físico inglés Michael
Faraday en 1831. Notó que el movimiento de un imán
puede inducir una corriente eléctrica en un cable, sin
necesidad de pilas.
Aportaciones:
El electromagnetismo estudia los fenómenos eléctricos y
magnéticos que se unen en una sola teoría aportada por Faraday,
que se resumen en las cuatro ecuaciones de Maxwell sobre los
campos eléctricos y magnéticos.
Estas ecuaciones dicen esencialmente que:
> Existen portadores de cargas eléctricas, y las líneas del campo
eléctrico parten desde las cargas positivas y terminan en las
cargas negativas.
> No existen portadores de carga magnética
> Un campo magnético variable, genera una
corriente eléctrica llamada corriente inducida.
> Cargas eléctricas en movimiento generan
campos magnéticos
Sabias que..?
El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las
explicaciones y predicciones que provee se basan en
magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la
posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo
describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales
intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento,
usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos
sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.
Bibliografía:
> http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_cl%C3%A1sica
> http://cienciayfisica.blogspot.es/1315604760/cu-l-es-el-campode-estudio-de-la-fisica-cl-sica-y-de-la-fisica-moderna> http://fisica.laguia2000.com/cinematica/fisica-clasica#ixzz2vLH
> http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursosinteractivos/conceptos-basicos/iv.-electromagnetismo
> http://es.wikibooks.org/wiki/F%C3%ADsica/Electromagnetismo
> http://www.monografias.com/trabajos13/electmag/
Gracias por su
atención!