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FÍSICA

Y SALUD

Física

BREVE HISTORIA DE LA FISICA

La física es la ciencia natural que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como el tiempo, el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.

La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua, ya que la astronomía es una de sus disciplinas. En los últimos dos milenios, la física fue considerada dentro de lo que ahora llamamos filosofía, química, y ciertas ramas de la matemática y la biología; pero durante la Revolución Científica en el siglo XVII surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio.

En el desarrollo de esta ciencia, se destacaron grandes personalidades, entre las cuales sobresalió el gran filósofo y científico, Isaac Newton, quien con sus inigualables descubrimientos  llevo a la física a consolidarse como una de las principales y más importantes ramas de estudio en el mundo.

¿QUIÉN FUE ISAAC NEWTON?

Conocedor de los estudios sobre el movimiento de Galileo y de las leyes de Kepler sobre las órbitas de los planetas, Newton estableció las leyes fundamentales de la dinámica (ley de inercia, proporcionalidad de fuerza y aceleración y principio de acción y reacción) y dedujo de ellas la ley de gravitación universal. Los hallazgos de Newton deslumbraron a la comunidad científica: la clarificación y formulación matemática de la relación entre fuerza y movimiento permitía explicar y predecir tanto la trayectoria de una flecha como la órbita de Marte, unificando la mecánica terrestre y la celeste. Con su magistral sistematización de las leyes del movimiento, Newton liquidó el aristotelismo, imperante durante casi dos mil años, y creó un nuevo paradigma (la física clásica) que se mantendría vigente hasta principios del siglo XX, cuando otro genio de su misma magnitud, Albert Einstein, formuló la teoría de la relatividad.

Isaac Newton fue un científico inglés, nació en el día de navidad en 1642 del calendario antiguo. Su madre preparó un futuro de granjero para él; Pero después se convencido de que su hijo tenía talento y lo envió a la Universidad de Cambridge, donde para poder pagarse los estudios comenzó a trabajar.

Newton en la universidad no destacó especialmente. Su graduación fue en 1665. Después de esto se inclinó a la investigación de la física y de las matemáticas. Debido a esto a los 29 años formuló algunas teorías que le llevarían por el camino de la ciencia moderna hasta el siglo XX.

Isaac es considerado como uno de los principales protagonistas de la "revolución científica" del siglo XVII y el "Padre de la mecánica moderna". Pero él nunca quiso dar publicidad a sus descubrimientos.

*Newton coincidió con Gottfried Leibniz en el descubrimiento del cálculo integral, lo que contribuyó a una renovación de las matemáticas.

*También formuló el teorema del binomio, que es llamado el binomio de newton. Aunque sus principales aportes fueron en el ámbito de la ciencia. 

INVESTIGACIONES DE NEWTON

ISAAC NEWTON

Estas son las investigaciones más destacadas

  • Las primeras investigaciones giraron en torno a la óptica, donde explicó que la luz blanca era una mezcla de los colores que tiene el arcoíris. Con esto hizo una teoría sobre la naturaleza corpuscular de la luz.

  • En 1668 diseño el primer telescopio reflector, el cual es un tipo de los que se usan actualmente en la mayoría de los observatorios astronómicos.

  • Trabajó también en áreas como la termodinámica y la acústica.

  • Su lugar en la historia se lo debe a la nueva fundación de la mecánica. Donde en su obra "Principios matemáticos de la filosofía natural" formuló las tres leyes fundamentales del movimiento.

  • De estas tres leyes, después él dedujo la cuarta, que para nosotros es la más conocida: La ley de la gravedad, que según la historia, nos dice que fue sugerida por la caída de una manzana de un árbol.

  • Descubrió que la atracción que hay entre la tierra y la luna es directamente proporcional al producto de sus masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que hay entre ellas, donde se calcula la fuerza mediante el producto del cociente por una constante "G".

  • Después de esto Newton se dedicó a aplicar esos principios generales y a resolver problemas concretos, como predecir la posición exacta de los cuerpos celestes.

  • Con esto se convierte en el mayor astrónomo del siglo; siendo nombrado en 1703 presidente de la royal society de Londres.

  • En 1705 terminó la ascensión de su prestigio, ya que fue no nombrado caballero.

  • Murió el 31 de marzo de 1727 en Kensington Londres.

 

¿QUÉ SON LAS LEYES DE NEWTON?

Las leyes de newton son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la mecánica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. A continuación encontraras cada una de ellas:

LEYES DE NEWTON

PRIMERA LEY DE NEWTON (LEY DE INERCIA)

Todo cuerpo continúa en su estado de reposo (velocidad nula) o de movimiento uniforme en línea recta a menos que sea forzado a cambiar su estado por fuerzas externas (rozamiento, fricción, impulso, tirón, etc.)

La materia es inerte: por sí misma no puede modificar su estado de reposo o movimiento. Esto constituye una definición de la fuerza como causa de las variaciones de velocidad de los cuerpos e introduce en física el concepto de sistema de referencia inercial; aunque en realidad, es imposible encontrar este sistema, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial. 

 

 

 

SEGUNDA LEY DE NEWTON

(PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA DINAMICA)

 

Esta ley se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Su concepto básico es “la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo”. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo.

 

La forma matemática de presentarla es:

                    F = m a

Dónde: F = fuerza, m = masa y a = aceleración

 

La unidad de fuerza de esta ley  en el Sistema Internacional es el Newton (N);  el cual es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2.

 

 

 

TERCERA LEY

(LEY DE ACCIÓN-REACCIÓN)

 

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.

Esto se puede  comprobar a diario en numerosas ocasiones.

Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.

Cuando se dispara una bala, el arma se mueve en sentido contrario a la dirección a la que fue dirigida la bala 

Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tengan el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre sí, puesto que actúan sobre cuerpos distintos.

 

 

 

PALANCAS

 

Las palancas se definen como una barra rígida apoyada en un punto sobre la cual se aplica una fuerza pequeña para obtener una gran fuerza en el otro extremo; la fuerza pequeña se denomina "potencia" (p) y la gran fuerza, "resistencia" (R), al eje de rotación sobre el cual gira la palanca se llama "punto de apoyo" o "fulcro" (A).

 

Al utilizar palancas se aplica el principio de los momentos donde una de las fuerzas hace girar la palanca en un sentido y la otra en sentido contrario.

 

 

VARIEDAD DE PALANCAS

 

De acuerdo con la posición de la "potencia" y de la "resistencia" con respecto al "punto de apoyo", se consideran tres clases de palancas, que son:

 

 

 

Palanca 1

 

 

  1. En el primer tipo el punto de apoyo se ubica entre la carga y la fuerza aplicada. Mientras más cerca está de la carga entonces la fuerza aplicada puede ser menor. Es nuestra idea intuitiva de palanca, algo que nos ayuda a mover una carga pesada.

 

 

 

 

Palanca 2

 

2. En el segundo tipo el punto de apoyo está en un extremo del brazo, la carga se ubica en la parte más cercana al punto de apoyo y la fuerza aplicada en la lejana. De esta forma funciona una carretilla. Su utilidad es evidente, mientras más cerca este la carga en la carretilla del punto de apoyo, (la rueda), más sencillo es desplazarla.

Palanca 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. En el tercer tipo, el punto de apoyo sigue en uno de los extremos, pero invertimos las posiciones relativas de la carga y la fuerza aplicada. Como la carga está más alejada del punto de apoyo la fuerza aplicada debe ser mayor. En contraste la carga tiene un gran movimiento. De este tipo son las palancas que funcionan en las articulaciones de los brazos por ejemplo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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