Índice
La física se trata de aquella ciencia natural que a través de leyes fundamentales, es capaz de estudiar energía, materia, tiempo y espacio. Es una de las disciplinas más antiguas, cuyos inicios se atribuyen al principio de nuestra civilización.
La física es una ciencia teórica ya que describe dichas leyes que explican el universo, pero a su vez, también es una ciencia experimental ya que pone en marcha la hipótesis de las leyes anteriores. ¿Cuáles son los tipos de física? Hoy vamos a ver los aspectos más interesantes de la física, así como la clasificación de la física. Gracias a los diferentes tipos de física, podemos obtener una serie de resultados. ¡Veamos!
La física es la ciencia que estudia las propiedades de la materia y de la energía y establece las leyes que explican los fenómenos naturales. Eso sí, no incluye el estudio de las leyes que modifican la estructura molecular de los cuerpos. En este sentido, podemos resaltar que la física es quien estudia los fenómenos y componentes del Universo, la energía, la materia, el espacio-tiempo y las interacciones entre ellas. Una curiosidad es que la física es considerada como una de las ciencias más antiguas, ya que la Astronomía es una de sus subdisciplinas y se sabe que existía hace muchos años.
Un fenómeno físico es aquel que experimenta una sustancia, sin que esta vea alterada su naturaleza, propiedades o constitución. En los fenómenos físicos se originan cambios de estado, así como volúmenes o formas. Estos tienen lugar, así mismo, al moverse o trasladarse los cuerpos de uno a otro punto. Veamos los siguientes ejemplos de fenómenos físicos:
La física puede dividirse en dos grandes categorías que son: física clásica y la física moderna. Mientras que la física clásica se encarga del estudio de los distintos fenómenos en los que la velocidad es pequeña en comparación con la velocidad de propagación de la luz.
En el caso de la física moderna, se ocupa de estudiar los fenómenos que tienen lugar y son producidos por la velocidad de la luz o valores próximos a esta. La causa de ello es que la física clásica no es capaz de describir con precisión dichos fenómenos, y por lo tanto, la física moderna lleva a cabo el estudio de fenómenos subatómicos. Entonces, ¿cómo se divide la física para su estudio?
Esta es la división de la física para su estudio desde la clasificación clásica:
Esta es la clasificación de la física moderna:
¿Cómo se clasifica la física y cuáles son sus ramas? Como vemos, la física engloba una gran diversidad de aspectos que abarca nuestra realidad pudiendo aplicar a otros muchos ámbitos como la biología o la química entre otros muchos. Son muchos los tipos de física, anteriormente hemos mencionado su principal clasificación. Ahora te explicamos los principales tipos de física y en qué consiste cada uno de ellos.
La física acústica, como lo indica su nombre, se ocupa del estudio del sonido, es decir, cuál es su naturaleza, cuáles son sus características fundamentales y cómo se propaga a través del aire, los líquidos o sólidos. Con atención en las ondas sonoras, esta rama de la física procura analizar y describir los siguientes parámetros: frecuencia, amplitud, velocidad y resonancia. Ahora bien, no podía dejar de mencionarse que la acústica se ocupa también de la interacción entre el sonido y el entorno, lo que es, en definitiva, imprescindible para sus aplicaciones en ingeniería y tecnologías.
Aplicaciones de la física acústica
Diseño acústico de teatros, auditorios, estudios de grabación, entre otros.
Desarrollo de equipos de audio como altavoces de alta fidelidad.
Estudio de la acústica ambiental para el control del ruido.
Acústica en el campo médico, sobre todo, en los exámenes de ultrasonido.
El objeto de estudio de la astrofísica son los cuerpos celestes, así como los fenómenos del universo. Con base en las leyes de la física, se encarga de estudiar las propiedades, el origen y evolución de las estrellas, planetas, galaxias y otros objetos del espacio. Pero ¿cómo realiza su investigación? Utiliza, sobre todo, la observación mediante telescopios avanzados, pero también recurre a modelos teóricos, los cuales son medios para comprender la formación y expansión del universo. En este sentido, se ocupa de la arqueología del universo y del estudio de su funcionamiento.
Principales aplicaciones de la astrofísica
Estudio de la evolución del universo.
Diseño de tecnología para la observación del universo.
Realización de simulaciones y modelado teórico.
Divulgación científica sobre el cosmos.
La física también posee aplicaciones en el campo de la biología. En este, los principios físicos se utilizan para estudiar y comprender los procesos biológicos, los cuales, al ser complejos, están compuestos por moléculas, átomos, células, entre otros. Siguiendo esto, se ocupa de abordar tanto la estructura y la función como la dinámica de los sistemas vivos. De hecho, la biofísica despliega herramientas y conceptos de la fisicoquímica y las matemáticas, ya que estas explican el lenguaje celular. Los biofísicos recurren a modelado computacional para estudiar en profundidad los sistemas biológicos.
Principales aplicaciones de la biofísica
Investigación en torno a la estructura de las biomoléculas.
Aplicación de principios físicos para el desarrollo de tratamientos médicos.
Diseño de biomateriales, como los tejidos, en la medicina regenerativa.
Modelado de sistemas biológicos para predecir comportamientos celulares.
La física, en sus aplicaciones modernas, se ha encargado de estudiar la electricidad. No solo se ha interesado por las cargas eléctricas y los campos magnéticos, sino también por la manera en que las ondas electromagnéticas se propagan a través de diferentes medios, como el espacio y aquellos materiales que permiten su conducción. En este sentido, el electromagnetismo se orienta no solo a las teorías relacionadas con transmisión de energía, sino también al desarrollo de nuevas tecnologías cada vez más eficientes, sobre todo en los campos de las telecomunicaciones.
Principales aplicaciones del electromagnetismo
Desarrollo de circuitos y componentes eficientes en dispositivos electrónicos complejos.
Desarrollo de nuevas tecnologías para la transmisión y recepción de ondas electromagnéticas.
Desarrollo y optimización de tecnologías médicas como la resonancia magnética.
Estudio en torno a las propiedades magnéticas y eléctricas de materiales utilizados en tecnología.
La física nuclear es quizá una de las ramas de la física más mentadas en la actualidad. Esto se debe a que se ocupa del estudio de la estructura y comportamiento de los núcleos atómicos. Precisamente, en este campo, los investigadores concentran su atención en la fusión y fisión nucleares, tan importantes en la generación de energía para abastecer a grandes poblaciones y, desde luego, en la medicina, conocida como medicina nuclear. Se ha considerado a la energía nuclear como opción limpia para disminuir la dependencia del petróleo; sin embargo, no está exenta de riesgos, sobre todo, medioambientales.
Principales aplicaciones de la energía nuclear
Generación de electricidad mediante reactores nucleares.
Desarrollo de sistemas de diagnóstico y tratamiento nuclear.
Evaluación de las propiedades de materiales.
Los cuerpos en estado sólido poseen comportamientos específicos y se mueven según determinadas condiciones. Partiendo de esto, la mecánica de sólidos se encarga de estudiar aspectos como la deformación, la transmisión de fuerzas, las tensiones internas y el equilibro en los materiales. De ahí que sea muy útil en algunas ingenierías, en las que se requieren materiales resistentes a cargas y cambios que puedan poner en juego su seguridad y eficiencia.
Principales aplicaciones de la mecánica de sólidos
Análisis y optimización del diseño estructural de edificaciones.
Innovación en el desarrollo de materiales con propiedades específicas.
Estudio sobre la degradación de materiales estructurales.
Esta rama de la física se encarga de la mecánica de fluidos cuyo objetivo de estudio son los líquidos y los gases, en contraposición a la mecánica de sólidos. A través de la mecánica de fluidos, se estudian fenómenos y características de los fluidos viscosos y no-viscosos, los fluidos en reposo o movimiento, la presión hidrostática, entre otros. Se toman en cuenta ecuaciones de continuidad, de cantidad de movimiento y de la conservación de la energía.
Principales aplicaciones de la mecánica de fluidos
Investigación y diseño de sistemas de flujo en vehículos para la eficiencia aerodinámica y de propulsión.
Modelado para la predicción meteorológica y comprensión de patrones climáticos.
Desarrollo de máquinas hidráulicas, oleohidráulica, aerodinámica, entre otros.
Esta rama de la física se interesa por las propiedades de la luz visible, lo que quiere decir que se encarga de investigar sus propiedades y comportamientos. Así, se ocupa de fenómenos como la reflexión, la refracción, la propagación, la difracción, la interferencia y cómo la luz interactúa con los cueros o, en palabras más precisas, la materia. En definitiva, busca entender las ondas de luz y las condiciones por las que se propaga por el espacio.
Principales aplicaciones de la física óptica
Desarrollo de nuevas tecnologías para las comunicaciones como la fibra óptica.
Diseño de dispositivos láser para aplicaciones en medicina y otros campos.
Investigación en óptica cuántica.
En el caso de la termodinámica, esta rama de la física se interesa por el estudio del calor y la energía, es decir, la manera en la que se transfieren en sistemas físicos. Centrada en los procesos termodinámicos (isotérmicos, isobáricos, isocóricos, diatérmicos, isoentrópicos). ¿Dónde se aplica esta investigación? En la termodinámica clásica, en la termodinámica cuántica y en la ecología industrial.
Principales aplicaciones de la termodinámica
Desarrollo de nuevos instrumentos para la maximización de la eficiencia energética.
Aplicación en sistemas de climatización en edificaciones e industrias.
Desarrollo de tecnologías para conseguir procesos sostenibles.
Análisis de ciclos termodinámicos.
En comparación con la astrofísica, que se centra en los cuerpos celestes y otros objetos particulares como las galaxias, la cosmología aborda el universo en su totalidad, de tal manera que no solo investiga su evolución, sino también su estructura y origen. Se caracteriza por emplear teorías como la relatividad general para describir el espacio-tiempo, por lo que su metodología parte de estos modelos y de las observaciones; además, propone simulaciones para reconstruir la evolución del cosmos.
Principales aplicaciones de la cosmología
Modelado y creación de teorías para explicar el origen de las estructuras cósmicas.
Investigación sobre la materia y energía oscuras.
Validación de teorías físicas.
También se encuentra la mecánica cuántica como rama de la física, la cual se encarga de investigar y comprender las interacciones entre las partículas a escalas atómicas y subatómicas. Se trata del estudio de un campo que ha permitido innovaciones jamás pensadas como la electrónica, los láseres o los materiales más recientes como la vitrocerámica.
Principales aplicaciones de la mecánica cuántica
Desarrollo de tecnologías de computación cuántica.
Optimización de dispositivos electrónicos mediante los avances en nanoescalas en semiconductores.
Investigación en la estructura de la materia.
No podía dejar de mencionarse esta rama de la física. Esta se encarga del estudio de bloques básicos como los leptones, los bosones y los quarks. Parte de la investigación en torno a estas partículas se ha desarrollado en el acelerador en el que se descubrió el bosón de Higgs. ¿Cuáles son los aportes de esta rama de la ciencia? Se centra en dar respuestas sobre cómo funcionan las fuerzas fundamentales, en las que las partículas interactúan. Este es un ejemplo de la física como ciencia que intenta investigar toda lo relativo al universo y sus componentes más pequeños.
Principales aplicaciones de la física de partículas
Avances y desarrollo de nuevas tecnologías médicas como la tomografía por emisión de positrones.
Respuesta a preguntas fundamentales son el origen, estructura y evolución del universo.
Antonio Gutiérrez Pérez
COPYWRITER
¡Muchas gracias!
Hemos recibido correctamente tus datos. En breve nos pondremos en contacto contigo.
_1709485330.webp "Descubre como la ingeniería química tiene ventajas y desventajas")
