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Física

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Física

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FÍSICA
LEIDY VANESSA VEGA RAMÍREZ
UNISANGIL
FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS NATURALES
INGENIERÍA AMBIENTAL
YOPAL
2015
FÍSICA
LEIDY VANESSA VEGA RAMÍREZ
Quevin Barrera
Ingeniero
UNISANGIL
FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS NATURALES
INGENIERÍA AMBIENTAL
YOPAL
2015
INTRODUCCIÓN
La física es la más fundamental y general de las ciencias, y ha tenido un profundo
efecto en todo el desarrollo científico. En realidad, la física es el equivalente actual
de lo que se acostumbra a llamar filosofía natural, de la cual provienen la mayoría
de nuestras ciencias modernas.
LA RELACIÓN DE LA FÍSICA CON OTRAS CIENCIAS
La física es la ciencia más fundamental y general, la cual a podido relacionarse
con cada una de estas ciencias y ha tenido un profundo efecto en todo lo
relacionado con el método científico.
La física es también conocida como Filosofía Natural, la cual proviene la mayoría
de las ciencias, como lo son las Matemáticas, la Biología, la Astronomía, la
Filosofía, entre otras.
 FÍSICA CON LA ASTRONOMÍA:
Desde el principio del conocimiento, el hombre, siempre ha sentido curiosidad por
los fenómenos que ocurren a su alrededor. Esta curiosidad, llevó a que surgiera el
llamado método científico, que intentaba explicar de modo racional el por qué o
como de las cosas. Galileo Galilei, físico y astrónomo italiano nacido en Pisa en
1,564 efectuó grandes contribuciones al desarrollo de las ciencias .Como gran
experimentador, logró construir el primer telescopio para sus observaciones,
logrando con lentes amplificar las imágenes .Eran los pasos fundamentales para
unir la Astronomía con la rama de la Física llamada OPTICA.
TELESCOPIO
Uno de los descubrimientos más impresionantes fue el origen de la energía de
las estrellas, qué hace que continúen quemándose. Es la “combustión” nuclear
del hidrógeno la que suministra la energía del sol; el hidrógeno se convierte
en helio. Además, en última instancia, la producción de los diversos
elementos químicos se lleva a cabo en los centros de las estrellas a partir del
hidrógeno.
 FÍSICA CON LA BIOLOGÍA:
Los aportes de la física a los seres vivos, ha permitido desentrañar los misteriosos
antiguos secretos, de la unidad fundamental de la vida: La célula.
Por medio de los descubrimientos de la posibilidad de amplificar las imágenes de
los cuerpos celestes, surgió en la rama de la Óptica un avance que permitió a los
biólogos y médicos de la antigüedad, acceder a poder observar el mundo de lo
diminuto.
Por medio de los microscopios oculares de lentes, fueron posibles los análisis de
numerosas muestras de tejidos.
Se aislaron y descubrieron organismos que no podían ser vistos de otra manera.
Así de esta forma se combatieron numerosas enfermedades que se consideraban
pestes incurables.
MICROSCOPIO
Con los avances de la técnica fue posible poco a poco
conseguir mayores aumentos y descubrir nuevos organismos
tales como bacterias .Por medio de ondas de radio, la medicina
ha logrado importantes avances. Los Rayos X descubiertos por
la emisión de electrones en un tubo de vacío, ayudan hoy en día
a la obtención de radiografías de nuestro esqueleto. Es importantísimo para los
médicos el poder observar a través de esas imágenes, las fracturas de los huesos
y malformaciones.
También la RADIOTERAPIA y la QUIMIOTERAPIA son importantes aportes de los
descubrimientos de los físicos.
La radioterapia ayuda mediante ondas electromagnéticas de frecuencias bajas al
alivio de las personas que sufren de artritis, o sea la inflamación de los tejidos que
rodean las articulaciones.
También había una interesante relación primaria entre la física y la biología en la
cual la biología ayudaba a la física en el descubrimiento de la conservación de la
energía, lo cual fue, por primera vez, demostrado por Mayer en conexión con la
cantidad de calor que recibe y cede una criatura viva.
 FÍSICA CON LA QUÍMICA:
La ciencia quizás más profundamente afectada por la física es la química.
Históricamente, en su comienzo, la química trataba casi enteramente de lo que
ahora llamamos química inorgánica, la química de las sustancias que no están
asociadas con los objetos vivientes. Se necesitó de un análisis considerable para
descubrir la existencia de muchos elementos y sus relaciones cómo forman los
numerosos compuestos relativamente simples que se encuentran en las rocas, la
tierra, etc. Esta química primitiva fue muy importante para la física. La interacción
entre las dos ciencias era muy grande porque la teoría de los átomos fue
comprobada en gran parte con experimentos de química. La teoría de la química,
es decir, de las reacciones mismas, fue resumida ampliamente en la tabla
periódica de Mendeleev, la cual establece numerosas relaciones extrañas entre
los diversos elementos, y fue la colección de reglas sobre qué sustancia se
combina con cuál otra y cómo, lo que constituyó la química inorgánica.
Todas estas reglas se explicaron por fin, en principio, por la mecánica cuántica, y
por tanto, la química teórica es en realidad física. Por otro lado, debe hacerse
énfasis en que esta explicación es en principio. Ya hemos discutido la diferencia
entre saber las reglas del juego de ajedrez y ser capaz de jugar. De manera que
podemos conocer las reglas, pero no podemos jugar muy bien. Resulta así muy
difícil predecir precisamente qué sucederá en una reacción química dada; sin
embargo, la parte más profunda de la química teórica debe terminar en la
mecánica cuántica.
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  • 1. FÍSICA LEIDY VANESSA VEGA RAMÍREZ UNISANGIL FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS NATURALES INGENIERÍA AMBIENTAL YOPAL 2015
  • 2. FÍSICA LEIDY VANESSA VEGA RAMÍREZ Quevin Barrera Ingeniero UNISANGIL FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS NATURALES INGENIERÍA AMBIENTAL YOPAL 2015
  • 3. INTRODUCCIÓN La física es la más fundamental y general de las ciencias, y ha tenido un profundo efecto en todo el desarrollo científico. En realidad, la física es el equivalente actual de lo que se acostumbra a llamar filosofía natural, de la cual provienen la mayoría de nuestras ciencias modernas.
  • 4. LA RELACIÓN DE LA FÍSICA CON OTRAS CIENCIAS La física es la ciencia más fundamental y general, la cual a podido relacionarse con cada una de estas ciencias y ha tenido un profundo efecto en todo lo relacionado con el método científico. La física es también conocida como Filosofía Natural, la cual proviene la mayoría de las ciencias, como lo son las Matemáticas, la Biología, la Astronomía, la Filosofía, entre otras.  FÍSICA CON LA ASTRONOMÍA: Desde el principio del conocimiento, el hombre, siempre ha sentido curiosidad por los fenómenos que ocurren a su alrededor. Esta curiosidad, llevó a que surgiera el llamado método científico, que intentaba explicar de modo racional el por qué o como de las cosas. Galileo Galilei, físico y astrónomo italiano nacido en Pisa en 1,564 efectuó grandes contribuciones al desarrollo de las ciencias .Como gran experimentador, logró construir el primer telescopio para sus observaciones, logrando con lentes amplificar las imágenes .Eran los pasos fundamentales para unir la Astronomía con la rama de la Física llamada OPTICA. TELESCOPIO
  • 5. Uno de los descubrimientos más impresionantes fue el origen de la energía de las estrellas, qué hace que continúen quemándose. Es la “combustión” nuclear del hidrógeno la que suministra la energía del sol; el hidrógeno se convierte en helio. Además, en última instancia, la producción de los diversos elementos químicos se lleva a cabo en los centros de las estrellas a partir del hidrógeno.  FÍSICA CON LA BIOLOGÍA: Los aportes de la física a los seres vivos, ha permitido desentrañar los misteriosos antiguos secretos, de la unidad fundamental de la vida: La célula. Por medio de los descubrimientos de la posibilidad de amplificar las imágenes de los cuerpos celestes, surgió en la rama de la Óptica un avance que permitió a los biólogos y médicos de la antigüedad, acceder a poder observar el mundo de lo diminuto. Por medio de los microscopios oculares de lentes, fueron posibles los análisis de numerosas muestras de tejidos. Se aislaron y descubrieron organismos que no podían ser vistos de otra manera. Así de esta forma se combatieron numerosas enfermedades que se consideraban pestes incurables. MICROSCOPIO Con los avances de la técnica fue posible poco a poco conseguir mayores aumentos y descubrir nuevos organismos tales como bacterias .Por medio de ondas de radio, la medicina ha logrado importantes avances. Los Rayos X descubiertos por la emisión de electrones en un tubo de vacío, ayudan hoy en día
  • 6. a la obtención de radiografías de nuestro esqueleto. Es importantísimo para los médicos el poder observar a través de esas imágenes, las fracturas de los huesos y malformaciones. También la RADIOTERAPIA y la QUIMIOTERAPIA son importantes aportes de los descubrimientos de los físicos. La radioterapia ayuda mediante ondas electromagnéticas de frecuencias bajas al alivio de las personas que sufren de artritis, o sea la inflamación de los tejidos que rodean las articulaciones. También había una interesante relación primaria entre la física y la biología en la cual la biología ayudaba a la física en el descubrimiento de la conservación de la energía, lo cual fue, por primera vez, demostrado por Mayer en conexión con la cantidad de calor que recibe y cede una criatura viva.  FÍSICA CON LA QUÍMICA: La ciencia quizás más profundamente afectada por la física es la química. Históricamente, en su comienzo, la química trataba casi enteramente de lo que ahora llamamos química inorgánica, la química de las sustancias que no están asociadas con los objetos vivientes. Se necesitó de un análisis considerable para descubrir la existencia de muchos elementos y sus relaciones cómo forman los numerosos compuestos relativamente simples que se encuentran en las rocas, la tierra, etc. Esta química primitiva fue muy importante para la física. La interacción entre las dos ciencias era muy grande porque la teoría de los átomos fue comprobada en gran parte con experimentos de química. La teoría de la química, es decir, de las reacciones mismas, fue resumida ampliamente en la tabla periódica de Mendeleev, la cual establece numerosas relaciones extrañas entre los diversos elementos, y fue la colección de reglas sobre qué sustancia se combina con cuál otra y cómo, lo que constituyó la química inorgánica. Todas estas reglas se explicaron por fin, en principio, por la mecánica cuántica, y por tanto, la química teórica es en realidad física. Por otro lado, debe hacerse énfasis en que esta explicación es en principio. Ya hemos discutido la diferencia entre saber las reglas del juego de ajedrez y ser capaz de jugar. De manera que podemos conocer las reglas, pero no podemos jugar muy bien. Resulta así muy difícil predecir precisamente qué sucederá en una reacción química dada; sin embargo, la parte más profunda de la química teórica debe terminar en la mecánica cuántica.
  • 7. Hay también una rama de la física y la química que ambas ciencias desarrollaron conjuntamente y que es en extremo importante. Este es el método estadístico aplicado a una situación en que hay leyes mecánicas, que se llama propiamente, mecánica estadística.  FÍSICA CON EL DEPORTE: Las leyes físicas quedan relacionadas con los deportes y la gimnasia desde el punto de vista que nuestros movimientos están regidos por la gravedad. En efecto, la atracción que ejerce sobre nuestro cuerpo, la atracción gravitatoria de la tierra. La estructura ósea de nuestro organismo, desde nuestros primeros pasos en la infancia, debe luchar por conseguir una posición de equilibrio cuando estamos parados o nos desplazamos. El peso que nos da la balanza es el fiel reflejo de la masa que constituye nuestro organismo y la aceleración de la gravedad 9.81 m/s 2 .Estudiando dicha fuerza, vemos que dependiendo de este parámetro, si estuviéramos en la Luna "pesaríamos menos" pues allí la aceleración de la gravedad sería menor. Esto lo pudieron comprobar los primeros astronautas que pisaron la Luna, los cuales llevaban zapatos de plomo para evitar que flotaran en el vacío y no se pudieran desplazar. La principal manifestación de la fuerza de la gravedad es cuando pretendemos saltar hacia arriba. Nuestro impulso nos eleva hasta cierto punto y luego la tierra
  • 8. nos atrae hacia ella. Los gimnastas olímpicos utilizan técnicas que le permiten mediante la utilización del principio del equilibrio.  FÍSICA CON LA MATEMATICA: La física es una ciencia que necesariamente de las matemáticas para existir, si queremos analizar un fenómeno físico, necesitamos traducirlo de algún modo a una expresión matemática, como una ecuación. Así Isaac Newton se dio cuenta que sin matemáticas el no podría estudiar física ni llevarla a cabo con sus experimentos, entonces tubo que desarrolla lo que ahora conocemos Calculo.  FÍSICA CON LA GEOLOGÍA:
  • 9. Ahora pasemos a lo que se llama ciencias de la tierra, o geología. Primero la meteorología y el tiempo. Por cierto, que los instrumentos de meteorología son instrumentos físicos, y el desarrollo de la física experimental hizo posible estos instrumentos. Estudia la forma interior del globo terrestre y las alteraciones que este haya experimentado.  FÍSICA CON LA METEOROLOGÍA: Es la ciencia interdisciplinaria que estudia el tiempo y el medio atmosférico. EJEMPLOS DE APLICACIÓN DE LA FÍSICA EN LA INGENIERÍA AMBIENTAL El Ingeniero Ambiental, debe tener la capacidad para identificar, comprender y proponer alternativas de solución a dificultades medioambientales, empleando
  • 10. conocimientos científicos y tecnológicos, buscando el desarrollo sostenible en beneficio del hombre, la sociedad y la naturaleza. Y es allí donde la Física Cumple un papel fundamental en ese aprendizaje de conocimientos científicos. La Física aplica en TODOS los fenómenos naturales. Un ingeniero Ambiental debe conocer y aplicar conceptos físicos para la realización de proyectos ambientales, debe interpretar los fenómenos de la naturaleza por medio de expresiones o modelos matemáticos, Por ejemplo, el Ingeniero Ambiental aplica la Física para: -Operar sistemas de tratamientos de aguas residuales -Para sistemas de recolección y tratamiento de residuos -Para hacer estudios de contaminación -Para otorgar licencias ambientales a las construcciones, entre muchas otras aplicaciones. Por eso, la física está considerada como una Ciencia Básica para un Ingeniero Ambiental; Sino sabemos física, no somos Ingenieros, es así de simple. La Física es necesaria para el estudio de la Ingeniería Ambiental, y por ende, para la consecución de un ambiente más sano y sostenible.