Constitución de la materia

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Questions and Answers

¿Qué elementos se creía que constituían la materia en la Antigüedad?

  • Fuego, agua, metal y madera.
  • Aire, fuego, metal y madera.
  • Tierra, aire, fuego y agua. (correct)
  • Tierra, agua, metal y madera.

El conocimiento actual sobre las partículas que componen la materia es completo y definitivo.

False (B)

¿De qué depende las propiedades finales de los materiales?

  • De la cantidad de impurezas presentes en el material.
  • Únicamente de los elementos que los componen.
  • Únicamente del arreglo estructural de los elementos.
  • Tanto de los elementos que los componen como de su arreglo estructural. (correct)

¿Qué determina el color en algunos diamantes, según el texto?

<p>Átomos de otros elementos atrapados en su interior. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal diferencia entre el diamante y el grafito?

<p>La forma en que se acomodan los átomos de carbono. (A)</p> Signup and view all the answers

El grafeno es un material compuesto de átomos de carbono unidos en celdas pentagonales.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué premio recibieron Andréi Gueim y Konstantín Novosiólov en 2010?

<p>Premio Nobel de Física</p> Signup and view all the answers

El grafeno es un material extremadamente resistente, incluso ______ veces más que el acero.

<p>200</p> Signup and view all the answers

¿Qué propiedad del grafeno se destaca en el texto?

<p>Su alta resistencia y flexibilidad. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Quién acuñó el término 'radioactividad'?

<p>Marie Curie. (C)</p> Signup and view all the answers

La radiactividad se refiere a la ganancia de energía durante la descomposición del núcleo de un átomo.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué emiten los núcleos de algunos átomos inestables?

<p>Partículas y liberan energía. (A)</p> Signup and view all the answers

______________ es una pintura que absorbe el 99.9% de la luz.

<p>Vantablack</p> Signup and view all the answers

¿Para qué se pensó el diseño del Vantablack?

<p>Para la construcción de telescopios astronómicos de la NASA. (C)</p> Signup and view all the answers

¿En qué año se dio a conocer el Sistema Internacional de Unidades (SI) al mundo?

<p>1960</p> Signup and view all the answers

¿Qué ciencia se encarga de estudiar las mediciones?

<p>La metrología. (D)</p> Signup and view all the answers

El Sistema Métrico Decimal se originó antes del Sistema Internacional de Unidades (SI).

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Una magnitud física se define como una propiedad de un fenómeno, cuerpo o sustancia, que se expresa mediante un número y una _________.

<p>referencia</p> Signup and view all the answers

¿Qué se utiliza para medir la duración, separación o coincidencia de los hechos y acontecimientos?

<p>El tiempo. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes países no utiliza el Sistema Internacional de Unidades (SI)?

<p>Todas las anteriores (C)</p> Signup and view all the answers

El Sistema Internacional de Unidades (SI) establece las mediciones de manera subjetiva según cada observador.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

En el Sistema Internacional de Unidades, ¿cuál es la unidad de medida para la longitud?

<p>Metro. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la unidad de medida fundamental para la temperatura en el Sistema Internacional de Unidades (SI)?

<p>Kelvin. (B)</p> Signup and view all the answers

El metro se define como la distancia que recorre la ________ en el vacío en un tiempo de 1/299792458 de segundo.

<p>luz</p> Signup and view all the answers

La definición del metro siempre ha estado basada en una constante física inalterable.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La definición tradicional del segundo consistía en dividir el día solar en:

<p>86400 partes (B)</p> Signup and view all the answers

¿A partir de qué constante física se redefinió el segundo en 1967?

<p>El tiempo que necesita el átomo de cesio 133 para efectuar 9 192 631 770 transiciones. (C)</p> Signup and view all the answers

¿En honor a qué físico y astrónomo sueco se nombra la unidad de medida de temperatura 'grado Celsius'?

<p>Anders Celsius</p> Signup and view all the answers

El kelvin fue propuesto por _______ (1824-1907)_ en mediados del siglo XIX.

<p>William Thomson</p> Signup and view all the answers

La escala Kelvin incluye temperaturas negativas.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el símbolo del ampere, la unidad de la corriente eléctrica?

<p>A. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué son los 'toques' que sentimos a veces al tocar objetos?

<p>Descargas eléctricas (electrones que se mueven de un lugar a otro) . (B)</p> Signup and view all the answers

En el SI, el ampere se entiende como la intensidad de corriente constante o cantidad ______ (específicamente 6.241509074 × 10^18).

<p>electrones</p> Signup and view all the answers

¿Qué magnitud representa el 'mol' en el Sistema Internacional de Unidades (SI)?

<p>La cantidad de sustancia. (C)</p> Signup and view all the answers

Un mol de cualquier sustancia siempre contiene el mismo número de átomos, independientemente de la sustancia.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa la candela (cd)?

<p>La unidad de medida de la intensidad luminosa. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál fue la última unidad básica del SI en pasar de un patrón físico a ser definida a partir de constantes físicas?

<p>El kilogramo. (B)</p> Signup and view all the answers

Antes de la existencia del Sistema Internacional de Unidades (SI), el kilogramo se definía como la masa de un litro de aceite.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Una ____________ física es un número relacionado con la propiedad de un fenómeno o sistema y, sin importar quién la mida, siempre tiene el mismo valor; por ejemplo, la velocidad de la luz.

<p>constante</p> Signup and view all the answers

¿Qué buscaban explicar los antiguos griegos en relación con los astros?

<p>El movimiento de las estrellas, los planetas e identificaron las constelaciones. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué concepto clave afirmó Tales de Mileto?

<p>El fundamento de la naturaleza es el agua. (B)</p> Signup and view all the answers

Empédocles propuso que los cuerpos están conformados por cinco elementos: aire, tierra, fuego, agua y éter.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la concepción de la materia en la antigüedad?

<p>Todo aquello tangible que ocupa un lugar en el espacio y conformada por tierra, aire, fuego y agua. (B)</p> Signup and view all the answers

El grafeno, el diamante y el grafito están formados por átomos de carbono dispuestos de manera idéntica.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué propiedad del grafeno lo hace destacar como un material prometedor en la tecnología?

<p>Su alta resistencia y flexibilidad.</p> Signup and view all the answers

Marie Curie acuñó el término ____________________ para describir la pérdida de energía durante la descomposición del núcleo de un átomo.

<p>radioactividad</p> Signup and view all the answers

Relacione cada unidad de medida con la magnitud física que mide:

<p>Metro = Longitud Kilogramo = Masa Segundo = Tiempo Kelvin = Temperatura</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante que las unidades de medida estén basadas en patrones estables de la naturaleza?

<p>Para evitar confusiones y asegurar la compatibilidad en la industria y el comercio. (A)</p> Signup and view all the answers

El Sistema Internacional de Unidades (SI) es utilizado en todos los países del mundo sin excepción.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la unidad base para medir la longitud en el Sistema Internacional de Unidades y cómo se define actualmente?

<p>El metro, definido por la distancia que recorre la luz en el vacío en un tiempo especifico.</p> Signup and view all the answers

La unidad fundamental para medir la temperatura en el Sistema Internacional de Unidades es el __________, cuyo símbolo es K.

<p>kelvin</p> Signup and view all the answers

Relacione los siguientes científicos griegos con sus contribuciones:

<p>Tales de Mileto = Afirmó que el agua es el fundamento de la naturaleza. Demócrito = Propuso que los cuerpos están compuestos por partículas llamadas átomos. Arquímedes = Desarrolló los principios de la palanca y la flotación. Ptolomeo = Exploró las propiedades de la luz.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál fue una de las principales contribuciones de Nicolás Copérnico a la astronomía?

<p>La formulación del modelo heliocéntrico del universo. (B)</p> Signup and view all the answers

Las leyes de Kepler explican la fuerza que mantiene a los planetas en órbita alrededor del sol.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué establece la ley de gravitación universal de Newton?

<p>Que todos los objetos en el universo se atraen entre sí con una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.</p> Signup and view all the answers

El _______________ se debe a la capacidad de ciertos gases atmosféricos de retener parte de la radiación infrarroja emitida por la superficie terrestre, elevando la temperatura del planeta.

<p>efecto invernadero</p> Signup and view all the answers

Relacione estas formas de trasferencia del calor:

<p>Conducción = Se lleva a acabo cuando existe contacto entre dos objetos que están a diferente temperatura Convección = Ocurre cuando un fluido entra en contacto con un objeto a mayor temperatura. Radiación = Se lleva a cabo sin que exista contacto entre los cuerpos.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

¿Qué es la materia (antes)?

Todo lo tangible que ocupa espacio, formado por tierra, aire, fuego y agua.

¿Qué permite el estudio de la materia?

El estudio de las propiedades de la materia para manipular su estructura.

¿Qué es el grafeno?

Material compuesto de átomos de carbono unidos en celdas hexagonales, duro, flexible, ligero y resistente.

¿Qué es la radioactividad?

Es la pérdida de energía durante la descomposición del núcleo de un átomo. Los núcleos inestables emiten partículas y energía.

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¿Qué es una magnitud física?

Propiedad de un fenómeno, cuerpo o sustancia, expresada con número y referencia.

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¿Qué es el Sistema Internacional de Unidades (SI)?

Establece los patrones de las magnitudes físicas. El metro, el segundo y el kilogramo son unidades.

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¿Qué es el metro (moderno)?

Es la longitud que recorre la luz en el vacío en un tiempo de 1/299792458 segundos.

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¿Qué es el segundo (moderno)?

Es el tiempo que necesita el átomo de cesio 133 para efectuar exactamente 9 192 631 770 transiciones.

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¿Qué es el Kelvin?

Unidad fundamental en el SI para la temperatura. Kelvin fue propuesto por William Thomson a mediados del siglo XIX.

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¿Qué es el Ampere (A)?

Es la intensidad de corriente constante que circula en dos conductores paralelos, produciendo una fuerza específica.

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¿Qué es la cantidad de sustancia?

Se refiere a cuántas entidades elementales hay en una cantidad determinada de materia.

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Mol

Cantidad compuesta por 6.02214076 × 10^23 entidades elementales.

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Candela

Potencia de la longitud de onda de una fuente luminosa.

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Sistema Internacional de Unidades (SI)

Agrupa siete unidades básicas con que se miden sie7e magnitudes físicas con unidades y subunidades.

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¿Qué es el calor?

Es la transferencia de energía térmica de un cuerpo con mayor temperatura hacia otro con menor temperatura.

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Conductores térmicos

Materiales que permiten a la energía propagarse con facilidad, como los metales.

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¿Qué son los aislantes térmicos?

Materiales que no permiten la propagación de la energía, como la madera o el vidrio.

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¿Qué es la radiación?

Una manera de transferir el calor donde se emplean ondas electromagnéticas que transportan energía.

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¿Qué es la temperatura?

El promedio de la energía cinética de todas las partículas en un sistema con movimiento.

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¿Qué es el equilibrio térmico?

Estado cuando la transferencia de energía se mantiene hasta que las temperaturas de ambos cuerpos se igualan.

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¿Qué es la escala Celsius?

Escala que se divide en 100 partes iguales y esta en el Sistema internacional de Unidades (SI) para medir temperatura.

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Definición del calor

Energía en movimiento que se transfiere de un cuerpo con mayor temperatura a otro con menor temperatura.

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¿Qué es la transmisión de calor por conducción?

Es cuando existe contacto entre dos objetos que están a diferente temperatura.

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¿Qué es la transmisión de calor por convección?

Es cuando un fluido entra en contacto con un objeto de mayor temperatura.

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¿Qué es la transmisión de calor por radiación?

La transmisión de calor que se lleva a cabo sin que haya contacto entre dos cuerpos.

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¿Qué son las máquinas térmicas?

Máquinas que transforman el calor en trabajo mecánico.

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¿Qué hace un motor de combustión interna?

Transforma la energía química de un combustible en energía térmica o calorífica para luego obtener la energía mecánica de movimiento.

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Primera Ley de Kepler

Los planetas describen órbitas elípticas en las que el Sol se encuentra en uno de sus focos.

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Segunda Ley de Kepler

Cuando el planeta se mueve en su órbita alrededor del Sol, recorre áreas iguales en tiempos iguales.

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Tercera Ley de Kepler

El cuadrado del periodo de un planeta (T²) es directamente proporcional al cubo de su distancia al Sol (r³).

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Ley de Gravitación Universal de Newton

Todos los objetos en el Universo se atraen entre sí con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.

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Study Notes

Constitución de la materia

  • En la antigüedad se creía que la materia era todo lo tangible que ocupaba un lugar en el espacio y estaba formada por cuatro elementos: tierra, aire, fuego y agua.
  • Con el tiempo, se descubrió que la materia se compone de partículas diferentes, que a su vez están formadas por partículas aún más pequeñas.
  • Hoy en día, se sabe que todos los objetos en los fenómenos naturales están constituidos por partículas, como los átomos.
  • El conocimiento que se tiene de estas partículas aún no está completo, abriendo nuevas vías de investigación para el futuro.

Avances recientes en la comprensión de la constitución de la materia

  • Los avances científicos y tecnológicos han ayudado a descifrar el comportamiento de los materiales y aprender a manipularlos para el beneficio humano.
  • Las propiedades finales de los materiales dependen tanto de los elementos que los componen como de su estructura.
  • El diamante es considerado una piedra preciosa que normalmente es incolora aunque existen diamantes de diferentes colores.
  • La composición mayoritaria de los diamantes es carbono, pero su color está determinado por átomos de otros elementos atrapados en su interior. Como ejemplo un diamante azul tiene átomos de boro y uno amarillo de nitrógeno.
  • Tanto los diamantes como el grafito están compuestos principalmente de carbono, pero tienen diversas características diferentes.
  • Los diamantes son duros, mientras que el grafito es suave.
  • Las diferencias se encuentran en la forma en que se acomodan los átomos de carbono: en los diamantes están muy juntos en forma cúbica, en el grafito se acomodan como en una colmena de varios pisos.
  • El estudio de las propiedades de la materia posibilita la manipulación de la estructura de los objetos.
  • El grafeno es un material descubierto en 2004 por Andréi Gueim (1958) y Konstantín Novosiólov (1974), científicos rusos que ganaron el Premio Nobel de Física en 2010 por este descubrimiento.
  • El grafeno, al igual que el diamante y el grafito, está compuesto de carbono.
  • La estructura del grafeno está formada por átomos de carbono unidos en celdas hexagonales.
  • El grafeno es un material duro, flexible, ligero y muy resistente, incluso 200 veces más que el acero.
  • Además, el grafeno es un buen conductor de electricidad, y todavía se exploran sus aplicaciones en varios campos científicos y tecnológicos.

Proceso histórico de construcción de nuevas teorías

  • La comprensión de la estructura de los materiales permite analizar sus propiedades y manipularlos.
  • En los últimos 30 años, la comprensión de la estructura de la materia ha permitido una serie de avances científicos y tecnológicos que parecían imposibles en el pasado.
  • Algunos de estos avances son las pantallas LED, los teléfonos celulares y los microprocesadores de las computadoras.
  • El tiempo ha permitido formular nuevas teorías que ayuden a comprender la estructura de la materia desde una perspectiva molecular y atómica.
  • Se han desarrollado diversas técnicas experimentales para estudiar las propiedades de la materia.
  • Marie Curie, física, química y matemática polaca (1867-1934), acuñó el término radiactividad, que se refiere a la pérdida de energía durante la descomposición del núcleo del átomo.
  • Marie Curie descubrió que el núcleo de algunos átomos, conocidos como inestables, emite partículas y libera energía.
  • Gracias a contribuciones científicas como las de Marie y Pierre Curie se pudo avanzar en la comprensión de los átomos, el escalón base para el desarrollo de la física moderna.
  • Ellos abrieron la puerta a investigaciones sobre la estructura de la materia.
  • En la actualidad, se puede obtener nuevos materiales al conocer las propiedades de algunos ya existentes y mezclarlos con otros elementos, lo que reduce costos y optimiza procesos.
  • El Vantablack es una pintura negra hecha mediante la manipulación de nanotubos de carbono que absorbe el 99,9% de la luz.
  • El Vantablack es sumamente resistente y fue diseñado para la construcción de los telescopios astronómicos de la NASA.
  • Entender la constitución de la materia es importante para comprender sus propiedades y desarrollar investigaciones y productos que ayuden al bienestar de la humanidad.
  • El proceso histórico para comprender la constitución y las propiedades de la materia es complejo y es producto de cientos de años de investigación científica.
  • Durante este tiempo, se han hecho diversos descubrimientos que han impactado a la humanidad y han permitido comprender el entorno y desarrollar la física moderna.
  • Todo esto ha hecho posible la manipulación y desarrollo de materiales que hoy en día constituyen un eje de los avances científicos y tecnológicos.

Cuantificación de la realidad

  • Alrededor de 1795, los científicos de la Academia de Ciencias de Francia acordaron basar las unidades de medida en cosas estables en la naturaleza (patrones de medición).
  • La unidad de masa se definió en mil gramos, donde un gramo era la cantidad de masa contenida en un centímetro cúbico de agua pura en su punto de fusión del hielo (alrededor de los 4 °C).
  • En la industria, se establecieron estándares en los productos para hacerlos compatibles y favorecer el intercambio de piezas y materiales.
  • La metrología se encarga de estudiar las mediciones.
  • El Sistema Métrico Decimal evolucionó al Sistema Internacional de Unidades (SI), que fue dado a conocer al mundo en 1960 en la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM).

Magnitudes y unidades físicas

  • Históricamente, se analizó el problema de la comunicación de diferentes medidas adoptadas para expresar las propiedades de la materia. Esto se llevó a puntos de comparación para generar referencias estandarizadas en las mediciones en los ámbitos del conocimiento científico, la industria y el comercio.
  • Una magnitud física es una propiedad de un fenómeno, cuerpo o sustancia que se expresa con un número y una referencia.
  • La expresión de una propiedad con un número y una referencia significa que se cuantifica a partir de un patrón conocido como unidad de medida.
  • El tiempo es una magnitud física que se utiliza para medir la duración, separación o coincidencia de hechos y acontecimientos.
  • La longitud es otra magnitud física, relacionada con la distancia desde la cual cae un objeto.
  • La masa es otro ejemplo de magnitud física.
  • El Sistema Internacional de Unidades (SI) establece los patrones de las magnitudes físicas.
  • El metro es el patrón o unidad de medida de la longitud.
  • El segundo es el patrón o unidad de medida del tiempo.
  • El kilogramo es el patrón o unidad de medida de la masa.
  • Cada unidad de medida tiene un nombre y un símbolo característico.
  • El SI se utiliza en casi todos los países excepto Estados Unidos, Myanmar y Liberia y su uso es de conformidad en el comercio, la industria, la ciencia y la tecnología.
  • El Sistema Internacional de Unidades establece de forma objetiva las mediciones que las personas hacen a diario.
  • Es una convención para la comunicación y realización precisa de actividades comerciales, industriales y científicas.

Unidades básicas y derivadas en el sı

  • La Conferencia General de Pesos y Medidas estableció magnitudes básicas y derivadas que facilitan la tarea de establecer unidades de medida.
  • Las siete magnitudes físicas fundamentales son: longitud, tiempo, masa, corriente eléctrica, temperatura, cantidad de sustancia e intensidad luminosa.
  • Cada magnitud tiene su respectiva unidad de medida y, a partir de ellas, se determinan las magnitudes derivadas.
  • Cada unidad de medida de estas magnitudes es una unidad básica o fundamental. Cualquier otra magnitud es derivada y su unidad de medida también, pues está compuesta por la combinación de algunas de las unidades básicas.
  • La velocidad es un ejemplo de combinación de magnitudes básicas: longitud y tiempo.
  • La unidad de medida de la velocidad es metros sobre segundo, que se refiere a los metros recorridos en un segundo.

La longitud

  • Cada unidad base se establece gracias a un acuerdo entre representantes de diversos países.
  • Se intenta encontrar patrones para que cualquier persona que mida con una unidad básica obtenga la misma cantidad cada vez que lo haga mediante procesos matemáticos.
  • Un ejemplo es el metro, una de las primeras unidades que se establecieron en el mundo a través del Sistema Métrico Decimal.
  • En primera instancia se intentó que la unidad de medida se relacionara con cantidades naturales.
  • Se utilizó la longitud desde el paralelo conocido como ecuador hasta el Polo Norte, que es la longitud del meridiano de París.
  • Ésta se dividió entre 10 000 000, cuyo resultado fue el metro.
  • Reproducir esa unidad era complicado, por lo que se estableció un patrón tangible: una barra de aleación de platino e iridio con la longitud de un metro, que fue reproducida para hacer copias y distribuirlas.
  • Después se decidió cambiar la definición del metro con base en los descubrimientos de principios del siglo XX.
  • Desde 1983, el metro se define a partir de la velocidad de la luz en el vacío.
  • Esta medida no varía, sin importar quién la use, siguiendo los procesos adecuados para hacerlo.
  • La actual definición en el Sistema internacional es: El metro es la longitud que recorre la luz en el vacío en un tiempo de 1/299 792 458 segundos.

El tiempo

  • El segundo ha tenido varias definiciones a lo largo de la historia.
  • La más relevante hace referencia a los fenómenos naturales, concretamente al ciclo del día y la noche, cuyo intervalo de tiempo se llama día solar.
  • La definición tradicional del segundo consistía en dividir el día solar en 86 400 partes utilizando los engranajes de un reloj mecánico.
  • Su precisión se basaba en la destreza del relojero para reproducirlo.
  • En 1967 el segundo se redefinió a partir de una constante física de la naturaleza: el tiempo que necesita el átomo de cesio 133 para efectuar exactamente 9 192 631 770 transiciones.

La temperatura

  • La temperatura se mide comúnmente en grados Celsius, cuyo símbolo es °C.
  • La unidad recibe su nombre en honor al físico y astrónomo sueco Anders Celsius (1701-1744).
  • En el siglo XVIII ya existían los termómetros de mercurio, pero éste sugirió una nueva unidad al dividir una columna de mercurio en 100 partes iguales, para que por inspección visual fuera posible determinar el cambio en la temperatura con respecto del cambio en la altura de la columna de mercurio.
  • A cada una de estas divisiones se le llamó grado (°), de ahí su nombre de centígrado.
  • El grado Celsius es una unidad reconocida por el SI, sin embargo, la unidad de medida fundamental es el kelvin, cuyo símbolo es K.
  • El kelvin fue propuesto por William Thomson (1824-1907) a mediados del siglo XIX, al retomar trabajos sobre la existencia de una temperatura mínima para las cosas.
  • Esta temperatura, en la escala de Celsius, corresponde a -273.15°C.
  • El término temperatura mínima significa que ningún material o sustancia puede tener una temperatura menor a ese valor.
  • El kelvin tiene el mismo tamaño que el grado Celsius, sólo que su cero está recorrido a la temperatura mínima, por lo que la escala kelvin no tiene temperaturas negativas; de ahí su denominación de escala absoluta.
  • El SI define al kelvin con base en algunas constantes físicas de la naturaleza.

La corriente eléctrica

  • El ampere (A) es la unidad de la corriente eléctrica.
  • Percibir esta magnitud física de forma fácil: la sensación que se experimenta cuando de repente se siente una "descarga eléctrica".
  • Esas cosquillas se deben a los electrones que se están moviendo de un lugar a otro a través del organismo.
  • El electrón es una partícula elemental de la materia que forma parte de los átomos.
  • Al frotar un globo en la cabeza de alguien se levantan los cabellos, porque al frotar el globo se genera estática por el exceso de electrones.
  • La materia está constituida por átomos, los cuales tienen la siguiente composición: electrones, protones y neutrones.
  • En el SI, el ampere se entiende como la intensidad de corriente constante (6.241509074 × 1018 electrones) que circulan en dos conductores paralelos colocados en el vacío separados un metro entre ellos produciendo una fuerza igual a 2 × 10-7 N/m.
  • A partir de 2019, el ampere se define en términos de la unidad de carga elemental de la siguiente manera: 1 A = 1 C/s.

La cantidad de sustancia

  • La cantidad de sustancia es otra de las magnitudes fundamentales en el SI.
  • Se refiere a cuántas entidades elementales existen en una cantidad determinada de materia.
  • Las entidades elementales se entienden como las más pequeñas de la materia.
  • En el caso del agua, son moléculas que tienen dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
  • La unidad de medida de la cantidad de sustancia es el mol, cuyo símbolo es mol y representa exactamente 6.02214076 × 1023 entidades elementales.
  • Un mol de agua representa exactamente 6.02214076 × 1023 moléculas de agua, cada una conformada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno.

La intensidad luminosa

  • La candela, cuyo símbolo es cd, es la unidad de medida de la intensidad luminosa.
  • Es la potencia de la longitud de onda de una fuente luminosa.
  • Se puede visualizar una candela al pensar en que la intensidad luminosa de una vela encendida tiene aproximadamente 1 cd en cualquier dirección.

La masa

  • La última unidad en pasar de un patrón representado por un objeto físico a ser medida a partir de constantes físicas fue la unidad de medida de la masa, el kilogramo.
  • Esto ocurrió el 16 de noviembre de 2018, en la 26a Conferencia General de Pesos y Medidas.
  • Anteriormente, el kilogramo era la masa contenida en una pesa de aleación de iridio y platino resguardada en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas en París.
  • El Sistema Internacional de Unidades agrupa siete unidades básicas con las que se miden las siete magnitudes físicas reconocidas, y cualquier otra unidad es una composición de estas magnitudes.
  • Las unidades de medida de magnitudes fundamentales se definieron a partir de características de fenómenos naturales o de objetos en la naturaleza aunque actualmente, se definen a partir de constantes físicas.
  • Una constante física es un número relacionado con la propiedad de un fenómeno o sistema que siempre tiene el mismo valor.
  • La necesidad humana de establecer las medidas para tener certeza en el comercio, la industria y la ciencia, desembocó en la creación de una convención mundial que fijara los puntos de referencia.
  • Así surge el Sistema Internacional de Unidades (SI), en el que existen siete magnitudes físicas fundamentales con sus unidades correspondientes.
  • Cualquier otra magnitud física, con su unidad de medida, es composición de las magnitudes fundamentales y sus unidades.

Desarrollo científico y tecnológico

  • El ser humano siempre ha buscado explicaciones ante fenómenos, y la física surgió como una herramienta para entenderlos.
  • Habilidades como la comparación y la experimentación han jugado un papel preponderante en los inventos que actualmente contribuyen a tener un ambiente moderno, tecnológico y con avances científicos importantes que nos benefician a todos.

Contribuciones al conocimiento científico y tecnológico en el ámbito nacional

  • El conocimiento científico y tecnológico en México se remonta a la época prehispánica.
  • Desde entonces, se han realizado diversos estudios gracias a los cuales nuestro país ha tenido avances significativos relacionados con la ciencia y la tecnología.
  • Igualmente se han fundado institutos y universidades en donde los conocimientos han sido aprovechados para beneficiar a la sociedad mexicana actual.
  • En la época prehispánica, los mayas desarrollaron un eficiente sistema de escritura, emplearon un signo peculiar para identificar el cero y crearon un calendario.
  • La observación de los astros fue vital, por lo que tuvieron observatorios en forma de pirámide para estudiar los movimientos del Sol, la Luna y Venus.
  • Los mexicas descubrieron la duración del año solar gracias al estudio del comportamiento del Sol, y además elaboraron calendarios para organizar actividades como la siembra y la cosecha.
  • Durante la Conquista española, la ciencia novohispana se sujetó a las ideas europeas y al estudio de las propiedades de algunos metales como el oro y la plata.
  • A pesar del dominio de la Iglesia católica sobre la educación durante la época colonial, hubo avances significativos.
  • En 1551, se fundó la Real y Pontificia Universidad de México para españoles, criollos y en menor medida indígenas, impartiendo cátedras generales de medicina y cursos generales de matemáticas y física.
  • En los siglos XVI y XVII, los mayores aportes científicos y tecnológicos estuvieron relacionados con la astronomía y la producción de metales preciosos.
  • En esta época, Francesco Maurolico abordó el ciclo solar y lunar, y Bartolomé de la Hera estudió los planetas.
  • Enrico Martínez estudió los fenómenos celestes utilizando instrumentos científicos.
  • Durante la Ilustración, también hubo avances en ingeniería y astronomía.
  • José Antonio de Álzate y Ramírez fue de los primeros en observar fenómenos atmosféricos, vocación que aunó a las ciencias exactas como matemáticas, física y astronomía.
  • En el Colegio de Minería se abrió el primer laboratorio de física en México.
  • Durante la Independencia (1810-1821), hubo un parón en el desarrollo científico que con la industrialización resurgió.
  • Gabino Barreda reformó la educación integrando al programa de estudios de secundaria materias como matemáticas, química y física..
  • Se fundaron nuevas universidades, institutos de investigación y la Academia Mexicana de Ciencias, impulsando importantes avances científicos y tecnológicos.
  • Alejandra Jáidar Matalobos (1938-1988) fue la primera mujer en física. Centró sus estudios en aplicar métodos y técnicas de física nuclear e inició la difusión de textos científicos.
  • Jáidar construyó el acelerador de partículas Van de Graaff en el Instituto de Física de la UNAM.
  • Manuel Sandoval Vallarta (1899-1977) fue fundador de la ciencia nuclear en México, hizo diferentes contribuciones al estudio de los rayos cósmicos y fue reconocido con el Premio Nacional de Ciencias y Artes en 1959.
  • Rodolfo Neri Vela (1952) se tituló en ingeniería mecánica-eléctrica y cuenta con estudios en termodinámica e ingeniería espacial.
  • Neri Vela fue el primer ciudadano mexicano en viajar al espacio exterior. En 1985, participó como especialista en la Misión STS-61-B del transbordador espacial Atlantis.
  • Rodolfo Neri Vela colaboró con la Agencia Espacial Europea para el lanzamiento de la Estación Espacial Internacional.
  • En la actualidad, destacan la física Ana María Cetto Kramis (mecánica cuántica y biofísica de la luz), la astrónoma Julieta Norma Fierro Gossman (física y astrofísica), Julia Tagüeña Parga (propiedades físicas de diversos materiales) y Antígona Segura Peralta (Laboratorio Virtual de Planetas).
  • Otros físicos mexicanos importantes son Juan Manuel Lozano Mejía, Alberto Bajaras Celis y Miguel Alcubierre Moya.
  • El desarrollo de la física mexicana ha contado con el apoyo de muchos hombres y mujeres y aporta importantes avances científicos y tecnológicos.
  • Actualmente, hay diferentes universidades en las cuales se estudia física y cada vez hay más mujeres que se interesan por esta ciencia.

Contribuciones al conocimiento científico y tecnológico en el ámbito internacional

  • La física se encarga del estudio de la materia y la energía, así como de sus interacciones.
  • La termodinámica, la mecánica, el electromagnetismo y la óptica son las diversas áreas de estudio de la física.
  • También estudia espacio y tiempo, reacciones entre átomos y partículas y entre luz y materia a escala atómica.
  • Conocer las aportaciones de la física y sus avances científicos y tecnológicos propicia una mayor comprensión de esta ciencia y de su impacto en la sociedad.
  • A lo largo de su historia y a nivel internacional, México ha contado con una gran cantidad de mujeres y hombres que han contribuido, con sus conocimientos y estudios, al enriquecimiento del campo de la física.
  • La física se inició en la Antigüedad en las primeras civilizaciones donde observaban fenómenos naturales. Los griegos buscaron explicar los movimientos de los astros e identificar las constelaciones.
  • Algunos de los filósofos griegos que contribuyeron notablemente fueron:
    • Tales de Mileto (624-546 a. n. e.) matemático y filósofo, afirmó que el fundamento de la naturaleza es el agua, predijo un eclipse de Sol e hizo observaciones acerca del magnetismo.
    • Empédocles (495-435 a. n. e.) propuso que los cuerpos estaban conformados por cuatro elementos: aire, tierra, fuego y agua.
    • Demócrito (460-370 a. n. e.) propuso que todos los cuerpos estaban compuestos por partículas pequeñas e invisibles para el ser humano y las denominó átomos.
    • Arquímedes (287-212 a. n. e.), considerado el padre de la mecánica, desarrolló los principios fundamentales de la palanca y de la flotación de los objetos.
    • Ptolomeo (100-170) exploró las propiedades de la luz.
  • Varias de las aportaciones de los griegos a la física permitieron el desarrollo científico y tecnológico en la sociedad.
  • Durante la Edad Media hubo poco avance científico, pero los árabes indagaron y desarrollaron conocimientos matemáticos y físicos, centrados sobre todo en la óptica.
  • En los siglos XIII y XIV floreció la ciencia medieval con el auge de las universidades y el consiguiente redescubrimiento de Aristóteles.
  • Gracias a esto surgieron científicos famosos como Copérnico (1473-1543), Johannes Kepler (1571-1630), Galileo Galilei (1564-1642) e Isaac Newton (1643-1727).
  • Posteriormente, la ciencia física avanzó de forma vertiginosa e hizo grandes aportaciones.
  • El físico alemán Albert Einstein (1879-1955) publicó su teoría general de la relatividad que revolucionó la visión sobre el espacio, la energía, la materia y el tiempo
  • Los conocimientos, las aportaciones y los estudios científicos de esa época también fueron compartidos por personas dedicadas a esta área.
  • Emmy Noether (1882-1935), con sus estudios sobre matemáticas, contribuyó notablemente al álgebra y a la física con un teorema sobre la conservación de la energía en la relatividad.
  • Marie Curie (1867-1934), fisicoquímica polaca nacionalizada francesa, ganó el premio Nobel de Física en 1903 y el de Química en 1911.
  • Sus contribuciones están relacionadas con la radiactividad y con el descubrimiento de un elemento químico, el radio.
  • Las investigaciones que Marie Curie realizó junto a su esposo, Pierre Curie (1859-1906), dieron origen a la física nuclear, cuyas aplicaciones se encuentran principalmente en el área médica, como en algunos tratamientos contra el cáncer.
  • La física es un pilar importante en la sociedad, tanto en el ámbito científico como en el tecnológico. Los avances y el desarrollo científicos han conducido a innumerables beneficios para las actuales generaciones.
  • Es indispensable cuidar, respetar y preservar estas aportaciones.

Influencia del conocimiento científico y tecnológico en la sociedad

  • El conocimiento científico y tecnológico ha impulsado el desarrollo de instrumentos, herramientas y procesos que impulsan el avance y progreso de la sociedad.
  • La tecnología es la aplicación del conocimiento científico, a través de técnicas y procesos, para satisfacer las necesidades humanas y es uno de los factores más determinantes en los procesos de cambio social.
  • La relación entre el conocimiento científico y la tecnología trae como consecuencia una mejora en la vida de las personas, de manera individual y colectiva.
  • Desde la Antigüedad, las civilizaciones se han beneficiado con los descubrimientos y las invenciones.
  • Los avances en las telecomunicaciones, televisiones computadoras movilizan la sociedad, así como la modernización del sistema de transporte.
  • En la agricultura, simplifican tareas complejas como la preparación de la tierra, la siembra y la cosecha.
  • Anteriormente se usaban sistemas de riego que solucionaban ciertas necesidades, pero que hoy son obsoletas.
  • La construcción de edificios y puentes, cuyas estructuras son resistentes a fenómenos naturales graves.
  • El uso aportable de la física con la ayuda de los aparatos de rayos X, entre otros, es utilizada para diagnósticos y recuperación importantes en la salud.
  • La tecnología y el conocimiento científico ayudan a resolver problemas de la vida y a adaptar las tareas a lo inmediato.
  • Para problemas como el cáncer, gracias a Marie Curie y demás aportadores a la ciencia, se cuenta con aparatos de Rayos X que ayudan a analizar glándulas mamarías.

Dinámica del sistema solar

  • En Mesoamérica, la civilización maya estudió los movimientos del Sol, las fases de la Luna y otros cuerpos que podía observar e hicieron los calendarios mas exactos.
  • Se propusieron modelos que ubicaban a la Tierra inmóvil en el centro del Universo o en los que el Sol y la Luna giraban alrededor de Tierra.
  • En el siglo XVI, Nicolás Copérnico (1473-1543) propuso el modelo heliocéntrico, con el Sol en el centro del Universo y que los movimientos de los cuerpos celestes son un reflejo de la rotación y traslación de la Tierra.

Movimiento de los planetas: leyes de Kepler

  • El movimiento de los planetas fue interés de los griegos hasta Copérnico, y TychoBrahe y continuó el estudio de la posición de los astros.
  • En su época, Brahe hizo el análisis de las posiciones de los planetas con instrumentos.
  • Por esta razón diseño un modelo en donde la Tierra era el centro del giro del Sol, luna, Mercurio, Marte, Júpiter y Saturno.
  • Este modelo tenía la desventaja de no describir el movimiento de los planetas.

Leyes de Kepler

  • Los planetas describen órbitas elípticas en las que el Sol se encuentra en uno de sus focos. Las elipses tienen forma alargada, un eje mayor, un eje menor y dos focos.
  • El movimiento planetario en el cual el punto más cercano al solo se llama perihelio y el más lejano afelio.
  • La Tierra rota sobre su propio eje y tarda 365 días con seis horas en trasladarse por su órbita elíptica alrededor del Sol. Marte tarta 687 porque está lejos.
  • Johannes Kepler observó que los planteas se mueven mas lento al estár mas lejos del Sol y más rápido cuando está cerca de él.
  • Cuando el planeta se mueve en su órbita alrededor del sol, recorre áreas iguales en tiempos iguales. Estas áreas están en función de radio vector del planeta al Sol.

Leyes de Tycho Brahe

  • Al cuadrado del periodo de un planeta (T al cuadrado) es el tiempo en complear la órbita es directamente a la distancia al Sol (r tercera potencia).

  • T al cuadrado = k . r al cubo, donde - T =periodo del planeta sobre el Sol - k = Constante de proporcionalidad - r = es la distancia promedio entre el planeta y el sol

Fuerza de gravedad: ley de gravitación universal de Newton

  • Las leyes de Kepler explican el movimiento de los planetas alrededor del sol en forma elíptica, pero sin explicar qué lo hace posible.
  • Isaac Newton propuso que los cuerpos con mayor masa atraen a los que tienen menor masa, así creó la fuerza de atracción gravitacional.
  • La ley de gravitación universal explica que todos los objetos se atraen entre si como una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente al cuadrado de la distancia que los separa.
  • La expresión matemática indica: donde F es fuerza de tracción gravitacional, m1 y m2 son las masas de los cuerpos, G es la constante de gravitación universal y r es la distancia de separación de los cuerpos respecto a sus centros de masa.
    • En la actualidad, genera la masa, como lo pensaba Kepler. Los planetas se atraen pero con una fuerza centrífuga que estabiliza la atracción en su órbita.
  • Formulada por Isaac Newton, pone gran cantidad de energía alrededor de la tierra.
  • Se puede usar para el comportamiento del Sol y la Tierra.

Efecto invernadero

  • El efecto invernadero sucede en las plantas que tienen un ambiente bajo ciertas propiedades ambientales, construcciones cerradas con una estructura de metal, madera o concreto.
  • Cuando llega la relación del sol, ésta hace que aumente la temperatura del aire.
  • En el planeta Tierra el hecho semejante a lo que ocurran en invernaderos.
  • La Tierra es diferente a los distintos plantan por su energía, agua, aire y luz .
  • Una capa compuesta de gases que absorben una cantidad pequeña que es posible con diferentes componentes de la superficie terrestre que hacen de base con el nitrógeno, agua y el oxigeno.

Calentamiento

  • A grandes cantidades tienen la capacidad de destruir la capa de ozono.
  • Ya que sin ello las condiciones necesarias para la vida que conocemos no existirán.
  • la superficie del planeta se encuentra con una temperatura a por debajo de 33 C.
  • Se altera principalmente por las actividades y el alteramiento de ellas.

Energía solar

  • Es una energía transferida a la Tierra en forma de Calor.
  • Es de fuente renovable.
  • Es una alternativa para el gas y la electricidad.

Calor, radiación y temperatura

  • El calor es la transferencia de energía térmica de un cuerpo con mayor temperatura hacia otro con menor temperatura.
  • La transferencia de energía se detiene cuando se alcanza el equilibrio térmico.
  • Los materiales que facilitan la propagación de energía son conductores térmicos (metales), mientras que los que no la permiten son aislantes (plástico, lana, etc.).
  • La radiación es otra forma de transferirlo utilizando ondas electromagnéticas que aumentan la energía cinética de las partículas.
  • Una de las principales energías radiantes es las del Sol.
  • La temperatura es el resultado del movimiento y se define como el promedio de la energía cinética de las partículas de un cuerpo.
  • El equilibrio térmico: Es cuando se mantiene la transferencia de energía hasta que los cuerpos se igualan.
  • Los termómetros sirven para poner en contacto con el cuerpo.
  • Existen de mercurio y es de los más usados, en como hay termómetros que como los infrarrojos.
  • La temperatura indica esta caliente un objeto.
  • El piel es el que percibe la temperatura como calor.
  • Hay tres vasos con diferente temperatura para notar cuál es mas caliente y su percepción varía.
  • Los termómetros usan la escala termométricas para ver reflejada la temperatura medida.
  • Los más comunes son corporales en personas, animales y en la temperatura del ambiente.
  • Fahrenheit y las del alemán Gabriel Da y la del irlandés William los propusieron entre los años 1940 y 1850 donde a cabo experimentos entre energía térmica y cinética.
  • Permite conocerla cantidad especifica que el sistema tiene.
  • Ya que Conocer distintos materiales conductores y aislantes nos permite entender por qué la cubierta de un invernadero generalmente está fabricada con vidrio o algún otro aislante, o por qué al construir una vivienda se emplea poliestireno expandido, también llamado unicel, un material que impide que las viviendas transfieran su calor al exterior cuando hace frío..
  • Para el equilibrio térmico, para evitar el frío, ropa cubra la poca energía liberada al ambiente.

Aprovechamiento de la energía solar para uso cotidiano

  • La energía solar da con la antigüedad para sacar ropa y alimento.
  • Para los romanos ocupar vidrio con la luz para poder mantenerlos el calor.
  • Desde XIX , se ha usado como el horno solar.
  • En el siglo xx , se ha usado para generar energía eléctrica.
  • En el calentador se ocupa para la dirección la dirección calórica en tubos.
  • Se usa el tanque la que hace la la conexión.
  • los clientes son una para ver para para calentar el agua y evitar el uso de gas.

Máquinas térmicas

  • Los medios de transporte han evolucionado desde las viejas locomotoras de vapor hasta los modernos automóviles que funcionan con motores de combustión interna. Las locomotoras de vapor convierten la energía calorífica en energía de movimiento.
  • Las máquinas transforman el calor en trabajo mecánico y se usa en el automovil el cual se a combustión interna.
  • Un sistema térmico está formado por varios elementos son como vapor, turbina, alternador, agua, vapor de agua, generador de vapor y condensador.

Motor de combustión interna

  • Los carros se mueven gracias a la gasolina en un motor de combustión.
  • Convierte la química del combustible en trabajo.
  • Un motor de Otto el cual enciende con unachispa y es recorrido con el
  • Admisión
  • Compresión
  • Explosión
  • Escape
  • En el ambiente por lo menos el 75% se va y contamina el mundo

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