Definición de Física

La Física es una ciencia que se encarga del estudio e interpretación de los fenómenos físicos que ocurren en la naturaleza, esto implica el análisis de conceptos como la materia, la energía y el espacio, así como la interacción entre ellos. Por esta razón, la Física es la base de muchas carreras como la Ingeniería, Arquitectura y prácticamente todas las áreas que apliquen directa o indirectamente sus teorías, postulados o descubrimientos.

Evelyn Maitee Marín | Junio 2022
Ingeniera Industrial, MSc en Física, y EdD

Las ciencias básicas como la Matemática, Física y Química, suelen relacionarse y apoyarse para darle una explicación y demostración coherente a las teorías y leyes que se desarrollan en cada una de estas áreas. Por esta razón, prácticamente todos los programas escolares incorporan la Física en sus contenidos académicos, generalmente desde niveles de secundaria, donde el estudiante ya posee una adecuada formación en el área de Matemática y es capaz de comprender y aplicar los fundamentos que se estudian a ese nivel.

La vida, tal y como se conoce en la actualidad, es prácticamente imposible concebirla sin la aplicación de la Física, que ha sido el pilar de una infinidad de avances científicos y teóricos que conocemos, y que aún se encuentran en desarrollo: desde la electricidad, los microprocesadores, las edificaciones, los vehículos, las maquinarias, las telecomunicaciones y hasta el conocimiento que tenemos del cosmos, es gracias a esta ciencia.

Incluso, en áreas que se pesaría son ajenas al campo de la Física, han utilizado sus conocimientos para crear importantes aplicaciones al servicio de la humanidad, como en el caso de la medicina, cuya disciplina se ha apoyado en las últimas décadas en equipos médicos para el diagnóstico, intervención y tratamiento de pacientes; por ejemplo, equipos de resonancia magnética, microscopio electrónico, radiación para el tratamiento del cáncer, equipo de laparoscopia, prótesis médicas, ecografía Doppler, entre otros.

Ramas de la Física

Puesto que la Física estudia y explica los fenómenos naturales, es evidente que se trata de todo un universo de conocimiento, que para ser abordado, asimilado y desarrollado, se ha hecho necesario separarlo en diferentes áreas o también llamadas, ramas; considerando la naturaleza y campo de estudio que abarca.

Como se muestra en la imagen, la Física se puede desglosar en diversas categorías, y estas a su vez, se clasifican en otras sub-áreas. Por ejemplo, atendiendo al orden cronológico en el cual se han presentado las teorías y descubrimientos, la mayoría de los autores clasifica la Física en:

Física clásica: esta área abarca la mecánica, termodinámica, electromagnetismo, óptica y acústica estudiada antes de 1900 (1), y uno de los más renombrados ponentes en esta etapa de la Física fue Isaac Newton, principalmente en la rama de la Mecánica Clásica. A continuación, se describe brevemente cada una de estas ramas:

Mecánica: es el área de la Física que estudia el movimiento (o reposo) de la materia en el espacio (2). Desde que Newton postuló las leyes de la mecánica en 1687 en su obra “Principios Matemáticos de la Filosofía Natural”, ha sido posible explicar una gran cantidad de fenómenos y dar grandes pasos en el avance de la ciencia y la tecnología.

A su vez, dentro de la mecánica se distinguen tres importantes campos, como lo son:

o Estática: es el área de la mecánica que estudia los cuerpos en reposo sometidos a la acción de fuerzas.

o Cinemática: es otra rama de la Física mecánica que estudia el movimiento sin considerar las causas que lo producen, aplicado a partículas y sistemas de partículas.

o Dinámica: esta rama de la mecánica estudia el movimiento de los cuerpos en términos de las causas y el efecto que lo producen.

Termodinámica: esta rama estudia la energía y la explicación de los sistemas físicos atendiendo a su estado de equilibrio, donde las características son generadas por factores internos del sistema y no por el exterior.

Electromagnetismo: esta rama estudia lo concerniente a las cargas y los vínculos entre la electricidad y el magnetismo, considerando las interacciones entre las cargas y sus movimientos.

Óptica: es una rama que se encarga del estudio de la luz y su comportamiento, interacción, aplicaciones y medición de los fenómenos asociados con la luz y sus propiedades.

Acústica: abarca el estudio de las ondas sonoras, describiendo su comportamiento, propagación e interacción del sonido con el entorno.

Física moderna: como su nombre lo indica, esta etapa de la Física ha significado una gran revolución que se ha gestado y evolucionado desde finales del siglo XIX y comienzos del siglo XX. Sus principales teorías desarrolladas a partir de 1900 son la teoría cuántica y la de la relatividad, siendo Albert Einstein uno de los principales ponentes de la Física moderna.

Física cuántica: esa rama de la Física estudia la materia a escalas atómicas o subatómicas, fundamentándose en varios principios como el de la dualidad onda – partícula o el principio de incertidumbre.

Física relativa: en esta rama se encuentra la teoría de la relatividad espacial y la de la relatividad general. La relatividad y sus teorías se originaron principalmente mediante experimentos mentales y modelos matemáticos más que en laboratorio, sin embargo, sus postulados y conclusiones, como la equivalencia entre la masa y la energía, plasmados en la famosa expresión E = m.c2, han dado origen a importantes y hasta polémicas invenciones, relacionadas por ejemplo, con la energía nuclear como lo es la bomba atómica.

 
 
 
 
Por: Evelyn Maitee Marín. Ingeniera industrial con maestría en Ciencias aplicadas de Física y doctorado en Ciencias de la Educación. Profesora de la Universidad del Zulia.
Art. actualizado: Junio 2022; sobre el original de octubre, 2008.
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Referencias

(1) Serway Raymond (2015). Física para ciencias e ingeniería. Volumen 1. Novena edición. Cengage Learning. p. 3

(2) Hugh Young y Freedman Roger. (2013). Física universitaria. Volumen 1. Décimo tercera edición. Pearson. p.
 
 
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