Física clásica I

Sus orígenes y avances se remontan desde la Antigua Grecia con Arquímedes, Ptolomeo y Tales de Mileto; además en el Renacimiento adquiere gran desarrollo. Sin embargo, empieza a alcanzar su máximo apogeo con Isaac Newton. Se divide en: Mecánica, termodinámica, electricidad y magnetismo, y óptica.

Mecánica clásica: Estudia el movimiento de los cuerpos, sus componentes y los factores que lo originan. Está fundamentada en leyes del comportamiento de cuerpos macroscópicos en reposo y a velocidades “pequeñas” en comparación con la velocidad de la luz. Ofrece una descripción cualitativa (concepto y causas) y cuantitativa (cantidad en la que ocurre) del fenómeno. Se subdivide a su vez en:

Mecánica Newtoniana: Es muy útil para analizar fenómenos de la vida cotidiana. Nace con las leyes de Newton (estas excluyen a fenómenos eléctricos o magnéticos). A su vez se ramifica en:

Estática: Estudia el equilibrio mecánico de cuerpos en reposo.

Cinemática: Estudia el movimiento de los cuerpos y sus interacciones con el entorno.

Dinámica: Estudia el movimiento y sus causas (fuerza y energía).

Mecánica de medios continuos: Un medio continuo es una porción de materia que se estudiará a nivel macroscópico por lo que no se considera la discontinuidad de esta misma (espacios vacíos entre las partículas). Investiga el comportamiento de sólidos deformables y de fluidos (líquidos y gases)

Otros aportes:

• Ley de la gravitación universal, derivada de las otras leyes de Newton.
• La teoría heliocéntrica de Copérnico, los planetas del sistema solar giran alrededor del Sol. Esta teoría permitió sentar las bases de la astronomía moderna.
• Las leyes de Kepler, que describen matemáticamente la cinemática de los planetas alrededor del Sol.

Termodinámica: Estudia la transferencia de calor entre cuerpos, la producción de trabajo y la conversión de energía. Sus postulados han sido extraídos de las experiencias cotidianas, siguiendo un método experimental.

Relación entre calor y trabajo: Son dos tipos de energía en transporte. Medidos en unidades joule. La diferencia radica en que el calor se transfiere cuando inicialmente hay diferencia de temperatura entre los cuerpos, mientras que el trabajo se transfiere entre cuerpos que se encuentran influenciados por fuerzas que originan movimiento.

Sistema termodinámico: Conjunto de elementos limitado por fronteras reales o imaginarias que interactúa con un entorno. En caso contrario, se le conoce como sistema termodinámico aislado. Los factores intrínsecos (factores originados en el mismo sistema) que proporcionan un equilibrio, son estudiados por esta rama de la física.

Equilibrio termodinámico: Existe cuando variables como la presión, volumen o temperatura de un sistema se mantienen constantes en un intervalo de tiempo, es decir, no experimentan un cambio espontáneo.

Principal aporte:

• James Prescott Joule corroboró que en un conductor de alta resistencia eléctrica, los electrones de una corriente chocan con los átomos del conductor al adquirir velocidad constante produciendo que parte de la energía cinética de los electrones se convierta el calor, a su vez provocando que aumente la temperatura del conductor. Este calor se traduce como el trabajo de una corriente. Gracias a este efecto, se obtuvo la ley de Joule.