10 cosas sobre física general que todo Ingeniero debería saber.

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La física es una de las ciencias con las que estamos en constante interacción todo el tiempo, si eres estudiante de Ingeniería te darás cuenta de que gran parte de tu carrera gira entorno a esta maravillosa ciencia

Es por eso que hoy te presentó a las 10 cosas esenciales que todo Ingeniero debe de saber si o si

1. El Universo viene de un solo punto en el que hubo una Gran Explosión.

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Todo lo que puedes ver hoy a tu alrededor, edificios, montañas, nubes, estrellas y planetas proviene de una gran “explosión” ocurrida hace unos 13 700 millones de años. Por qué se produjo ese evento no se sabe con certeza aún, pero la comunidad científica tiene pruebas suficientes para afirmar que todo viene de un mismo punto a partir del cual hubo una gran expansión. Aunque en lo personal me parece muy deschavetada esta idea así como la de la generación espontánea.

2. La materia está constituida por átomos.

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Un átomo es la parte mínima que define un elemento.Los átomos están constituidos de un núcleo muy pequeño con protones (partículas de carga positiva) y neutrones (partículas sin carga neta); alrededor se encuentra la denominada nube electrónica, en la que están los electrones, (partículas de carga negativa).

3. La Tierra es esférica (casi) y órbita en torno al Sol.

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El estudio de los modelos cosmológicos a lo largo de la historia es una muestra sin igual de la imaginación del ser humano. El geocentrismo es el modelo cosmológico que afirma que la Tierra es el centro del Universo y que todos los planetas y estrellas giran en torno a él. Fue puesto de moda e integrado en el saber culto por Aristóteles y tuvo un cuerpo matemático debido al astrónomo Claudio Ptolomeo, desde el siglo II d.C. Tuvo su sentido durante siglos hasta que los experimentos, medidas y pruebas evidenciaron que el modelo tenía fallos.

El heliocentrismo es el modelo que afirma que el Sol está en el centro (en principio se pensó que del Universo, hoy sabemos que simplemente del sistema solar y que no es realmente el centro) y la Tierra orbita alrededor de él. Este modelo fue defendido por Aristarco de Samos, aunque por la falta de lógica que presentaba para la gente de su época (siglo III a.C.) fue olvidado. Nicolás Copérnico lo recupera a principios del siglo XVI y le da respaldo matemático en su obra Revolutionibus, aunque no resolvía demasiado los impedimentos matemáticos (al contrario de lo que se suele afirmar). No será hasta la llegada de los experimentos de Galileo y sus observaciones de la Luna y las fases de Venus (publicadas en el libro Siderius nuncius) cuando el heliocientrismo es tomado en serio y como una realidad a ser tenida en cuenta. La Iglesia apartó a Galileo de la actividad científica al final de su vida en un arresto domiciliario hasta el final de sus días. Hasta 1982 no reconocieron su error.

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4. En la naturaleza sólo existen cuatro tipos de fuerzas.

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En el Universo existen solo cuatro tipos de fuerzas conocidas: interacción gravitatoria, interacción electromagnética, interacción nuclear débil e interacción nuclear fuerte. Estas interacciones forman parte del modelo estándar de la física que procura explicar el funcionamiento del Universo mediante un conjunto de partículas y fuerzas que existen entre ellas.

5. Los planetas y estrellas se atraen entre sí debido a sus masas.

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Todos los astros del Universo se atraen entre sí debido al hecho de tener masa. Esta evidencia fue recogida por Isaac Newton en 1687 en su libro Principios Naturales de Filosofía Natural: los cuerpos con masa se atraen entre sí con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separan.

Isaac Newton

Isaac Newton

En la misma obra Newton habla de tres leyes fundamentales que hoy se conocen como las tres leyes de Newton y que en nuestro lenguaje moderno pueden formularse como:

– 1ª ley: ley de inercia. Si la suma de todas las fuerzas sobre un cuerpo es cero, el cuerpo continuará con su movimiento constante o en reposo).

– 2ª ley: definición de fuerza. La fuerza que sufre un cuerpo al ser sometido a una aceleración es directamente proporcional al producto de su masa por la aceleración.

– 3ª ley: ley de acción y reacción. Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, el segundo ejercerá una fuerza igual sobre el primero pero de sentido contrario.

6. La corriente eléctrica se puede generar gracias a un imán en movimiento.

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La electricidad que llega a tu casa la genera el ser humano gracias a un hecho científico comprobado y utilizado constantemente: si introducimos un imán y lo sacamos repetidas veces por el hueco creado por un cable en forma circular (espira), en dicho cable se genera una corriente eléctrica. Este fenómeno se conoce como ley de Faraday (también ocurre si es el cable el que se mueve y el imán está fuera). Es decir, un campo magnético puede crear una corriente eléctrica. Pero al revés también ocurre: se puede generar un campo magnético con una corriente eléctrica, lo cual se conoce como ley de Biot-Savart. Estas dos leyes fueron la primera evidencia de que el campo eléctrico y el campo magnético son caras de una misma fuerza: la interacción electromagnética. Maxwell pasaría a la historia por su riguroso estudio de esta interacción, dejando a la comunidad científica y tecnológica el legado de las ecuaciones de Maxwell.

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7. El espectro electromagnético es una representación gráfica de ondas electromagnéticas por energía.

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El espectro electromagnético es la representación gráfica de las ondas electromagnéticas según un orden energético, creciente o decreciente según se mire en un sentido u otro. Las ondas electromagnéticas son la forma de propagación de un campo magnético y un campo eléctrico oscilante y perpendiculares entre sí. Todas las ondas que figuran en el espectro son de la misma naturaleza (viajan a la velocidad de la luz constante de 300 000 km/s) y sólo se diferencian por la energía que portan.

8. La fusión nuclear y la fisión nuclear no son el mismo fenómeno.

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La fusión nuclear ocurre cuando dos núcleos atómicos se unen (fusionan) para formar un tercer núcleo de un elemento distinto, generando una gran cantidad de energía y algunas partículas. La fisión nuclear ocurre cuando un núcleo atómico se rompe (fisiona) para formar dos núcleos atómicos más ligeros, convirtiéndose en elementos más ligeros y liberando energía. En ambos casos entra en juego la interacción nuclear fuerte. Las aplicaciones de uno y otro fenómeno son múltiples y puedes investigarlas por ti mismo.

9. La velocidad de caída de un cuerpo en un campo gravitatorio no depende de su masa si…

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Dos cuerpos con distinta masa soltados en un campo gravitatorio tardan el mismo tiempo en tocar el suelo, si hay ausencia de aire, atmósfera o cualquier agente que interactúe con ellos. Es una consecuencia de las leyes de Newton y de la gravitación universal, aunque fue antes Galileo quien lo demostró con su famosas ecuaciones de la cinemática. Galileo dedicó gran parte de su vida a trabajar con la caída de los cuerpos en distintos líquidos (hidrodinámica) basándose en los trabajos de Arquímedes (hidrostática) para concluir que dos cuerpos con masas distintas caían a un ritmo más parecido a medida que el fluido ofrecía menos resistencia. Por tanto dedujo que si no existiera atmósfera, la caída sería idéntica.

10. Conservación de la energía-masa.

Conservación de la energía

CE

Hasta el momento todo parece indicar que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma en otras formas de energía.

Este enunciado que todos aprenden en la escuela se vio modificado con la famosa fórmula de Eisntein, pasando a ser en lenguaje cotidiano, no científico, de esta otra forma: la suma de la masa y la energía de un sistema aislado ni se crea ni se destruye, sólo se transforma. Esta realidad se pone de manifiesto en los fenómenos nucleares, en los cuales se puede liberar una gran cantidad de energía a partir de pequeñas masas.

Si eres de las personas que desconocen alguno de estos temas te recomiendo el siguiente articulo: Cursos Gratuitos de Física General para Estudiantes de Ingeniería. 🙂

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Jesus Rosas
Web Developer && CEO de Eco Technologic, apasionado por la tecnología, blogs , emprendimiento y la buena comida.

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