La física es una ciencia que estudia las propiedades de la materia y la energía, estableciendo leyes que describen fenómenos naturales. Aunque no lo parezca, la física tiene un sinfín de aplicaciones en nuestra vida cotidiana y es una ciencia que está al servicio de la humanidad. Es importante destacar la relevancia que esta ciencia tiene en nuestra vida diaria, pues las aplicaciones de la física son numerosas y abarcan desde herramientas médicas hasta dispositivos electrónicos y la construcción de infraestructuras. La Física está presente desde el momento en que nos movemos y en casi todas las cosas que nos rodean, por lo que tiene un impacto significativo en nuestra forma de vida. Las leyes físicas nos permiten poder medir diversos parámetros que antes nos era imposible y, por ende, podemos controlarlos.
La Omnipresencia de la Física
Descubre cómo la física impacta en nuestra vida cotidiana: desde la medicina y la tecnología hasta el universo mismo. Todo esto depende de las bases sólidas de la física moderna, que hoy en día sigue teniendo avances.
Fundamentos y Avances Tecnológicos
Gracias a ello, podemos tener teléfonos, computadoras, internet e inclusive agua caliente en nuestros hogares. Otra aplicación es en los automóviles, los cuales siempre tienen parámetros bien definidos y conocidos en todo momento como la velocidad, la aceleración y el kilometraje recorrido. Las leyes de termodinámica se aplican para todos los fluidos, ya sean líquidos o gases. En una tubería, por ejemplo, se aplica la conservación de la masa, ya que si en ella entra 1 kg de agua, por el otro lado debe salir la misma cantidad de masa.
Impacto en la Medicina y la Electrónica
En el ámbito médico, por ejemplo, los rayos X y las operaciones con láser son posibles gracias a principios físicos. Estas herramientas han revolucionado la medicina al permitir diagnósticos más precisos y tratamientos menos invasivos. En cuanto a la tecnología, prácticamente todos los dispositivos electrónicos, como teléfonos, televisores y computadoras, funcionan gracias a los fundamentos de la Física. Los avances en electrónica y la miniaturización de componentes han sido posibles gracias al entendimiento de estos. Joel Saavedra, director del Instituto de Física PUCV, nos explica que “cuando usamos un celular, por ejemplo, estamos aplicando las leyes de electromagnetismo, que son basadas en los conceptos físicos. Asimismo, ha impactado positivamente en las personas, por ejemplo, con el descubrimiento de la mecánica cuántica se logró hacer miniaturas de todos los dispositivos electrónicos y ya utilizan microprocesadores o nanoprocesadores; hoy día la electrónica es del mundo de la miniatura”.
Principios Físicos en Acción: Ejemplos Cotidianos
La física, por muy lejana que nos suene esa palabra, interviene en nuestro día a día mucho más a menudo de lo que imaginamos. Aquí te mostramos ejemplos cotidianos en los que la física se pone en acción.
Leyes del Movimiento
- La tercera ley de Newton dice que cuando un cuerpo A ejerce una fuerza sobre otro cuerpo B, A realiza otra fuerza igual pero de sentido contrario. Esto explica por qué cuando empujamos a alguien para que caiga a la piscina, nuestro cuerpo tiende a hacer el mismo movimiento pero en dirección contraria.
- La ley de la inercia expone que si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, este permanecerá, indefinidamente, moviéndose en línea recta con velocidad constante. Eso podríamos relacionarlo con una pelota que sigue rodando en línea recta hasta que alguien la para.
La Fuerza de la Gravedad
Podríamos decir que la gravedad representa el peso de un cuerpo y la fuerza física que ejerce la masa de los cuerpos sobre el suelo es debido a la gravedad. Esta variable frena los objetos que se lanzan hacia arriba y acelera a los que se mueven hacia abajo. También afecta al movimiento porque frena o pone en movimiento los objetos.
La Termodinámica en el Hogar
El paso de calor de un cuerpo frío a otro caliente no se produce de forma espontánea; así lo especifica el segundo principio de termodinámica (rama de la física que estudia la interacción entre el calor y otras manifestaciones de la energía), pero el enunciado de Clausius añadió un cambio: “no es posible el paso de calor de un cuerpo frío a uno caliente sin el consumo de trabajo”. Por eso, las refrigeradoras utilizan energía eléctrica para crear calor y a su vez cederlo para tener bien frescos nuestros productos a través de transformaciones termodinámicas. ¿Te imaginaste que tu helado preferido recibía calor?
Dinámica Vehicular
El acelerador es la palanca que nos impulsa a aumentar la velocidad del carro. Esta teoría la experimentamos a menudo y es fácil de entender. Si conduces a una velocidad de 50 km/h y después de 2,5 segundos aproximadamente el velocímetro cambia a 120 km/h, se puede decir que la velocidad varió 70 km/h en un parpadeo. ¿Te picó la curiosidad?
QUÉ ES LA ACELERACIÓN EN FÍSICA (Definición)
Comprendiendo los Fenómenos Físicos
¿Qué son los Fenómenos Físicos?
Los fenómenos físicos son aquellos cambios que sufre una sustancia sin que esto altere su naturaleza, propiedades o constitución. Los fenómenos físicos también ocurren cuando un cuerpo se mueve o se traslada desde un punto a otro. Los fenómenos físicos se oponen entonces a los denominados cambios químicos, que suceden justamente cuando sí hay una transformación en la naturaleza o composición de la sustancia. Esto sucede por ejemplo cuando acercamos un trozo de papel a la llama de una vela. Luego de que el papel se prenda fuego, podremos observar que se ha convertido en ceniza. Como se observa, estos fenómenos no son reversibles, ya que esas cenizas no se pueden volver a convertirse en papel.
Ejemplos de Fenómenos Físicos Reversibles e Irreversibles
Algunos ejemplos comunes de fenómenos físicos incluyen:
- Un cubo de hielo que se derrite.
- Cuando colocamos agua en una cacerola y la ponemos en el fuego hasta que hierva.
- Cuando disolvemos un puñado de sal en agua.
- Al exponer el vidrio al fuego, este se ablanda y se vuelve maleable.
- Cuando el alcohol etílico que estaba en su frasco se evapora.
- Cuando se funde un pedazo de metal, como por ejemplo la plata.
La Física como Pilar del Conocimiento y la Educación
Diversidad de Campos y su Relevancia
La física abarca diversos campos de estudio, como la astrofísica, la biofísica, la física molecular y la relatividad, entre otros. Cada uno de estos campos tiene aplicaciones en nuestra vida cotidiana, desde el estudio de los fenómenos celestiales hasta la comprensión de los procesos biológicos a nivel molecular. También podemos ver cómo, en el desarrollo de la historia, la física ha cambiado nuestra forma de ver y entender los distintos misterios que tiene el universo.
Hacia una Visión Interdisciplinaria
Finalmente, Joel Saavedra expresa que “la física está prácticamente en todo lo que hacemos, vemos y no vemos en el mundo cotidiano”. Además, agregó que “eso nos permite ir mucho más allá. Permite entender cuál es el origen, la evolución del universo, qué es lo que nosotros podemos esperar”. En relación a la enseñanza de esta ciencia, el Instituto de Física está trabajando en conjunto con el Instituto de Química y el Instituto de Biología en una carrera que tomará en cuenta los lineamientos ministeriales y las demandas actuales de la sociedad. La nueva propuesta busca que los estudiantes adquieran una visión más integral de la ciencia, comprendiendo cómo esta interactúa con otras disciplinas y su impacto en la sociedad. El desafío que se enfrenta tiene que ver con pasar de las actuales pedagogías disciplinares a pedagogías físicas y Ciencias Naturales. Esto implica que los estudiantes adquieran una visión más completa de cómo la física y otras disciplinas científicas interactúan y afectan la vida cotidiana. El director del Instituto de Física declara que el objetivo es que “la persona tenga una mirada más interdisciplinaria del quehacer científico y de cómo opera la naturaleza. Hoy día los problemas no son monodisciplinares, sino que son interdisciplinarios. Entonces, eso es lo que busca esta pedagogía. Esta nueva visión en términos de que el mundo es más complejo de lo que nosotros creíamos originalmente”.