La evolución de la física

LEY DE LA GRAVITACION

Su densidad en el espacio señala la variación de la fuerza en relación con la distancia

SEGÚN LA LEY DE NEWTON

La fuerza entre dos cuerpos depende de la distancia, la fuerza tiene que pasar instantáneamente de un cuerpo a otro.

CONCEPTO DE CAMPO: Nos conduce al descubrimiento de nuevos hechos, resulto de gran utilidad, se creyó q era un agente de la corriente, mediante el cual esta transmitía su acción.

Fue solo un medio para facilitar la explicación de los fenómenos eléctricos

Einstein, Albert y Leopold Infiel

La evolución de la física

CAMPO Y MATERIA

• leyes estructurales del campo electromagnético

• la teoría general de la relatividad formuló las leyes de la gravitación

• la materia tiene masa y el campo no.

• la materia representa enormes depósitos de energía y que la energía representa materia.

• la diferencia entre materia y campo es sólo cuantitativa

EL CONTINUO ESPACIO – TIEMPO

• Revolución francesa ( 14 de Junio de 1789)

LA RELATIVIDAD GENERAL Y SU VERIFICACIÓN

• La relatividad constituye el esfuerzo de reforma de la ley de la gravitación

• la teoría de Newton “La fuerza entre dos masas depende de la distancia que las para”

• La ley de gravitación de Newton relaciona el movimiento de un cuerpo en un cierto lugar del espacio

• las leyes que describen las variaciones del campo electromagnético

LA RELATIVIDAD GENERAL

• ¿Qué es un sistema inercial?

• ¿Qué entiende cuando dice que sobre el cuerpo no actúan exteriores?

• ¿Es inercial un SC rígidamente unido a la tierra?

Cap.1 Génesis y ascención del punto de vista mecanicista

RELATIVIDAD Y MECANICA

*Teoría de la relatividad * Teoría clásica

• Leyes de la mecánicas

• La mecánica clásica no puede ser válida cuando las velocidades se aproximan a la de la luz.

• Mecánica clásica

• Primera Ley de la mecánica clásica

• “Todas las sustancias del universo están formadas por una pequeña variedad de partículas elementales ”

• Un cuerpo en reposo tiene más masa pero no energía cinética.

• La energía clásica introduce dos tipos de sustancias:

* Materia * Energía

• La teoría de la relatividad soluciona dificultades de la teoría del campo.

Los cuantos

CONTINUIDAD Y DISCONTINUIDAD

La materia tiene una estructura granular; está compuesta de partículas elementales, de cuantos elementales de materia.

También poseen estructura granular —y esto es la carga eléctrica y la energía.

Los fotones son los cuantos de energía que componen la luz.

No describe propiedades, sino probabilidades, no tenemos leyes que revelen el futuro de los sistemas, sino leyes que expresan las variaciones en el tiempo de las probabilidades y que se refieren a conjuntos o agregaciones de un gran número de individuos.

la montaña rusa

El gran misterio permanece aún sin explicación. Ni siquiera podemos estar seguros de que tenga una solución final.

* se han aceptado teorías que han explicado muchos hechos, -pero no se ha encontrado aún una solución general compatible con todas las claves conocidas.

* una teoría que parecía perfecta resultó, más adelante, inadecuada a la luz de nuevos e inexplicables hechos.

* el investigador, que trata de explicar, por lo menos en parte,

los numerosos hechos conocidos. Para tener tan sólo una solución parcial, el hombre de ciencia debe reunir los desordenados datos disponibles y hacerlos comprensibles y

coherentes por medio del pensamiento creador.

El gran misterio

la velocidad de la luz

* LA PRIMERA CLAVE Galileo y Newton; nuevas técnicas y métodos de investigación

* El problema del movimiento.

LA VELOCIDAD DE LA LUZ

• la propagación de la luz es instantánea

• el sonido viaja más lentamente que la luz

• Galileo - la velocidad de la luz

• Fizeau, que fue el primero en determinar la velocidad de la luz mediante experimentos terrestres.

• Roemer la determinó con mucha anterioridad

• la velocidad de la luz en el vacío es, aproximadamente, 186.000 millas ó 300.000 kilómetros por segundo. (Michelson)

La primera clave

CAMPO Y RELATIVIDAD

Una de las adquisiciones más importantes en la historia del pensamiento humano, la que señala el verdadero punto inicial de la física, se debe a Galileo, al descubrir y usar el método de razonamiento científico.

* El pensamiento crea una imagen del Universo, eternamente cambiante.

* La contribución de Galileo consiste en haber destruido el punto de vista intuitivo, que reemplazó por uno nuevo.

LA MONTAÑA RUSA

• Cambios de posición y velocidad

• Frotamiento calor

LA EQUIVALENCIA

• Calor como una forma de energía

• Joule

EL FONDO FOLOSOFICO

• Objeto de la ciencia----- influencia de la física

• Teoría cinética de la materia

EL CASO DE LA CONCEPCION MECANISTA DE LA FISICA

• Los dos fluidos eléctricos

• Los fluidos mecanicos

Siglo XIX: en la física ideas nuevas y revolucionarias

-Faraday, maxwell y Hertz condujeron al desarrollo de la física moderna y la creación de nuevos conceptos que constituyeron a nueva imagen de la realidad

- Los conceptos nuevos se originaron en el estudio de los fenómenos eléctricos a través de la mecánica

Para caracterizar una velocidad es tan esencial indicar su dirección

como el número que determina su valor. Tal magnitud se llama vectorial; se

representa por una flecha o vector. Es decir, la velocidad puede ser representada

por una flecha o vector cuya longitud, en determinada escala o unidad, mide su

rapidez, y cuya dirección es la del movimiento.

* Resulta claro que no sólo las velocidades son vectores, sino también sus variaciones. Pero todo cambio de velocidad se debe a la acción de una fuerza exterior; luego la fuerza debe estar representada, también, por un

vector.

*

Vectores

LA LUZ CONSIDERADA COMO SUSTANCIA

• fenómeno de la refracción de la luz

• propagación de la luz en línea recta.

• Toda fuerza que actúa sobre una partícula en movimiento cambia la velocidad de ésta

La clave de la interpretación del movimiento rectilíneo es simple: fuerzas exteriores son

responsables de los cambios de velocidad.

*ley del movimiento debe haber una fuerza que cause este cambio; una fuerza, en este caso, entre la piedra y la mano que sostiene la cuerda.

*La fuerza y el cambio de u dad son vectores que tienen una misma dirección y sentido. E la clave inicial del problema del movimiento, pero no es suficiente para la explicación de todos los movimientos observados.

*

Las líneas indican fuerzas atractivas del sol

Las flechas indican que la fuerza es atractiva

Las rectas se llaman líneas de fuerza del campo gravitatorio

Las líneas de fuerza están trazadas en el espacio vacío

El conjunto total de líneas de fuerza indica cómo se comportaría un cuerpo de prueba colocado en una proximidad de la esfera

LINEAS DE FUERZA son curvas cerradas que rodean al sol analógicamente a las del campo magnético de una corriente circular.

El enigma del movimiento

Un cuerpo en reposo, bajo la acción de una fuerza exterior, se pone en

movimiento y alcanza cierta velocidad; cede más o menos fácilmente según su masa

inerte, resistiendo el cambio más tenazmente cuanto mayor sea su masa, e inversamente.

Una clave que pasó inadvertida

EL ENIGMA DEL COLOR

• Newton ------- explicó, por primera vez, la riqueza de colores de nuestro mundo.

• fenómeno del arco iris ------ prisma triangular de vidrio

• Dispersión de la luz.

• cada uno de los colores del arco iris existe ya en la luz blanca

• La teoría corpuscular de la luz, que no permite la creación de colores nuevos

PRIMER ÉXITO DE CAMPO: considera indirectamente todas las acciones de imanes, corrientes y cargas eléctricas

LOS DOS PILARES DE LA TEORIA DEL CAMPO

Campo eléctrico y magnético

TRES TIPOS DE CAMPO

CAMPO MAGNÉTICO: es considerado como algo que siempre va asociado a una corriente eléctrica

Creado por el movimiento de una carga eléctrica, será más intenso si la carga es mayor y si se desplaza más rápidamente

* Los conceptos más fundamentales en la descripción de los fenómenos relativos al calor

son el de temperatura y el de calor.

*El sentido del tacto nos permite distinguir, sin duda alguna, entre un cuerpo caliente y

otro frío.

*Suponer que dos cuerpos tienen iguales cantidades de calor por el hecho

de tener la misma temperatura sería, como observó Black.

*El calor es, una especie de sustancia que juega un papel análogo al de la materia en la mecánica. Su cantidad puede cambiar o no.

CAMPO ELECTROSTATICO: Mientras que una carga esta en reposo

OESTERD: Sugiere el reconocimiento de que la variación de un campo eléctrico, producida por el desplazamiento de una carga eléctrica va siempre acompañada por un campo magnético.

CAMPO GRAVITATORIO: En la física moderna es una alteración de las propiedades del espacio alrededor de los cuerpos, es un campo vectorial de fuerzas cuya magnitud activa es la masa.

¿Es el calor una sustancia?

El calor no es, ciertamente, una sustancia en el mismo sentido que la masa.

*La “sustancia calor”, llamada comúnmente

calórico, constituye nuestro primer ejemplo de toda una familia de sustancias sin peso.

¿QUÉ ES UNA ONDA?

• Depende del medio, es el de la velocidad con que

se propaga la onda y longitud de onda: es la distancia entre dos superficies esféricas que muestran máximos o mínimos de densidad.

• Onda longitudinal (ondas sonoras)

• Onda transversal (ondas en el agua)

CORRIENTE: significa la existencia de un campo eléctrico que es el desplazamiento a la electricidad a través del conductor

LA REALIDAD DEL CAMPO: acontecimiento más importante de la física del tiempo de newton, no solo por su riqueza de su contenido si no porque representa un modelo o patrón para un nuevo tipo de ley

Ecuaciones de MAXWELL: Son comunes a las ecuaciones de la física moderna que son las que representan a la estructura del campo

HERTZ: Hace cien años probó por primera vez la existencia de ondas electromagnéticas y confirmo experimentalmente que su velocidad es igual a la de la luz

ETER: Propiedad del espacio, el espacio tiene la propiedad física de transmitir ondas electromagnéticas.

LA TEORÍA ONDULATORIA DE LA LUZ

• La teoría de Huygens, la luz no es una sustancia, sino una transferencia de energía en forma de onda.

• La velocidad de la luz es la velocidad con que se propagan los corpúsculos en el vacío.

• Newton---- Toda onda requiere un medio material a través del cual se propague.

• La teoría ondulatoria postula que a diferentes colores corresponden diferente longitudes de onda.

¿SON LONGITUDINALES O TRANSVERSALES LAS ONDAS LUMINOSAS?

• Huygens era de opinión que el éter tendría una estructura

parecida a la del aire y no a la de una gelatina.

EL ÉTER Y EL PUNTO DE VISTA MECANICISTA

• La luz se propaga sólo a través de un medio: el éter