Institución:

Tecnológico Nacional de México

Campus Minatitlán.

Licenciatura:
Ingeniería Industrial.

Materia:
Física.

Tema:
Tema 1. Antecedentes Históricos.

Actividad:
Actividades Tema 1 Antecedentes Históricos.

Nombre del estudiante:

Arizhel Ramírez Sánchez.

Docente:
M.I. Ted Echeverría Dionisio.

Fecha de entrega:
11 de Febrero de 2024.
 Actividades Tema 1. Antecedentes Históricos.
1.1 Antecedentes históricos de la mecánica.

A) Investigar los aspectos más importantes de la física y su división.

La física es una disciplina fundamental que estudia las leyes fundamentales del universo y los
fenómenos naturales.

Algunos de los aspectos más importantes de la física incluyen:

✓ Leyes fundamentales: La física establece las leyes fundamentales que gobiernan el

comportamiento de la materia y la energía, como las leyes de la termodinámica, la ley de la
gravitación universal de Newton, y las leyes del movimiento de Newton.

✓ Mecánica: La mecánica estudia el movimiento de los objetos y las fuerzas que los causan,
abarcando áreas como la cinemática, la dinámica y la estática.

✓ Electromagnetismo: Esta rama de la física se centra en el estudio de las interacciones

entre cargas eléctricas y campos magnéticos, incluyendo fenómenos como la electricidad,
el magnetismo, y las ondas electromagnéticas.

✓ Óptica: La óptica se dedica al estudio de la luz y su comportamiento, abarcando áreas como

la reflexión, la refracción, la formación de imágenes, y la naturaleza de la luz.

✓ Termodinámica: Estudia las leyes que rigen la transferencia de calor y la conversión entre
calor y trabajo, así como los principios que gobiernan los procesos de cambio de estado y
la eficiencia de las máquinas térmicas.

✓ Física cuántica: Esta rama de la física se ocupa del estudio del comportamiento de las
partículas subatómicas y los fenómenos que ocurren a escalas extremadamente pequeñas,
como la dualidad onda-partícula, la superposición cuántica y el entrelazamiento cuántico.
✓ Relatividad: La teoría de la relatividad, desarrollada por Albert Einstein, abarca tanto la
teoría de la relatividad especial, que describe el movimiento en ausencia de fuerzas
gravitatorias, como la teoría de la relatividad general, que describe la gravedad como la
curvatura del espacio-tiempo.

Dentro de la extensa historia de la física podemos encontrar distintos periodos o divisiones los
cuales tienen su propia relevancia e impacto, sin embargo, de entre todos se pueden destacar
3 grandes divisiones las cuales son:

➢ La física clásica: (encargada del estudio del comportamiento y propiedades de la materia

visible a velocidades inferiores a la luz).

➢ La física moderna: (que aparece con el inicio de la física cuántica y que explora el
comportamiento de aquellas partículas a velocidades iguales o superiores a la velocidad de
la luz o las relaciones entre fuerzas como la gravedad o el electromagnetismo).

➢ La física contemporánea: (especializada en fenómenos no lineales, las distorsiones

espacio-temporales causados por los cuerpos celestes y las subpartículas y su
comportamiento).
La física clásica

La física clásica es el conjunto de teorías y leyes físicas desarrolladas antes del siglo XX, que
describen el comportamiento de los cuerpos macroscópicos a velocidades no cercanas a la
velocidad de la luz y a escalas no muy pequeñas, es decir, en condiciones cotidianas.

La física clásica proporciona un marco teórico sólido para comprender una amplia gama de
fenómenos físicos en el mundo macroscópico. Sin embargo, a medida que la ciencia avanzó,
se descubrieron fenómenos que no podían ser explicados adecuadamente por las teorías
clásicas, lo que llevó al desarrollo de la física moderna, que incluye la teoría de la relatividad y
la mecánica cuántica.

La física contemporánea

La física contemporánea se refiere al estudio de los fenómenos físicos y las teorías que han
surgido en el siglo XX y continúan desarrollándose en el presente. Se caracteriza por un enfoque
en fenómenos que van más allá de los límites de la física clásica y que requieren de nuevas
teorías y conceptos para su comprensión.

La física contemporánea abarca una amplia gama de áreas de investigación que buscan
comprender los fenómenos físicos más fundamentales del universo, desde las escalas más
pequeñas de la mecánica cuántica hasta las escalas más grandes de la cosmología.

La física moderna

La física moderna es una rama de la física que se desarrolló a partir del siglo XX y se centra en
el estudio de fenómenos que no pueden ser explicados completamente por las teorías físicas
clásicas, como la mecánica newtoniana y el electromagnetismo clásico. La física moderna
incluye varios campos importantes, como la teoría de la relatividad, la mecánica cuántica, la
física de partículas y la cosmología.

La física moderna es un campo dinámico y en constante evolución que ha transformado nuestra

comprensión del universo en el que vivimos, desde los fenómenos más pequeños a los más
grandes.
B) Explique es la Teoría científica.

Una teoría científica es una explicación amplia y sistemática de algún aspecto de la naturaleza
que se basa en una gran cantidad de evidencia y está respaldada por observaciones,
experimentos y pruebas empíricas. Se diferencia de una hipótesis en que es mucho más
completa, abarcadora y sustentada por una gran cantidad de datos y evidencia.

Las teorías científicas se construyen a partir de observaciones del mundo natural y se utilizan
para explicar fenómenos observados, predecir resultados futuros y conectar diferentes aspectos
del conocimiento científico. Además, las teorías científicas son revisadas, modificadas y
ampliadas a medida que se obtiene nueva evidencia o surgen nuevas interpretaciones de los
fenómenos naturales.

Es importante destacar que, en la ciencia, el término "teoría" no se utiliza en el mismo sentido

que en el lenguaje cotidiano, donde puede significar una conjetura o suposición. En la ciencia,
una teoría es una explicación bien fundamentada y rigurosa que ha resistido pruebas repetidas
y es aceptada como válida por la comunidad científica en un momento dado. Ejemplos de
teorías científicas incluyen la teoría de la evolución de Darwin, la teoría heliocéntrica de
Copérnico y la teoría de la relatividad de Einstein.

C) Que es Mecánica.

La mecánica es una rama fundamental de la física que se encarga del estudio del movimiento
y el comportamiento de los cuerpos, así como de las fuerzas que los causan o los modifican.
Esta disciplina se divide en dos ramas principales: la mecánica clásica y la mecánica cuántica.

Mecánica clásica: También conocida como mecánica newtoniana, es la parte de la mecánica

que estudia el movimiento de los objetos a escalas macroscópicas, es decir, en el rango de
dimensiones observables por los seres humanos. La mecánica clásica se basa en las leyes del
movimiento de Newton, que incluyen la ley de la inercia, la ley de la fuerza y la ley de acción y
reacción. Además, abarca conceptos como la cinemática, que estudia el movimiento de los
cuerpos sin considerar las causas que lo producen, y la dinámica, que se enfoca en las causas
del movimiento, como las fuerzas y las interacciones entre los cuerpos.
Mecánica cuántica: Es la parte de la mecánica que estudia el comportamiento de los objetos
a escalas microscópicas, es decir, a nivel subatómico. La mecánica cuántica se desarrolló en el
siglo XX para explicar fenómenos observados en el mundo de lo muy pequeño, como el
comportamiento de las partículas subatómicas, la dualidad onda-partícula y el principio de
incertidumbre de Heisenberg. A diferencia de la mecánica clásica, la mecánica cuántica
describe las partículas en términos de funciones de onda probabilísticas y postula que la
observación de una partícula puede alterar su estado, lo que lleva a fenómenos como la
superposición cuántica y el entrelazamiento cuántico.

La mecánica es una rama esencial de la física que abarca desde el estudio del movimiento de
los cuerpos a escalas macroscópicas hasta el comportamiento de las partículas subatómicas a
escalas microscópicas. Es fundamental para comprender una amplia gama de fenómenos
naturales y para el desarrollo de tecnologías en diversos campos, como la ingeniería, la
astronomía y la física aplicada.

D) Que es Cinemática.

La cinemática es una rama de la física que se enfoca en el estudio del movimiento de los objetos
sin tener en cuenta las causas que lo producen, es decir, se preocupa por describir y analizar
el movimiento en términos de posición, velocidad, aceleración, tiempo y trayectoria, sin
considerar las fuerzas involucradas.

En otras palabras, la cinemática se ocupa de describir cómo cambia la posición de un objeto a

lo largo del tiempo, así como la rapidez y dirección con la que se mueve, sin entrar en detalles
sobre qué fuerzas están actuando sobre él o qué lo está acelerando o desacelerando.

Algunos conceptos fundamentales de la cinemática incluyen:

• Posición: Es la ubicación de un objeto en el espacio en un determinado momento. Se puede

describir utilizando coordenadas cartesianas (x, y, z) o coordenadas polares (r, θ).
• Velocidad: Es la tasa de cambio de la posición de un objeto en un intervalo de tiempo dado.
Se calcula como la derivada de la posición con respecto al tiempo y se expresa en unidades
de distancia sobre tiempo (por ejemplo, metros por segundo).

• Aceleración: Es la tasa de cambio de la velocidad de un objeto en un intervalo de tiempo

dado. Se calcula como la derivada de la velocidad con respecto al tiempo y se expresa en
unidades de cambio de velocidad sobre tiempo (por ejemplo, metros por segundo al
cuadrado).

• Tiempo: Es la magnitud que se utiliza para medir la duración de un proceso o evento.

• Trayectoria: Es la línea imaginaria que sigue un objeto en su movimiento a través del

espacio.

La cinemática es fundamental para comprender y describir una amplia variedad de

movimientos, desde el movimiento rectilíneo uniforme hasta el movimiento curvilíneo y circular,
y es la base sobre la cual se construyen las leyes del movimiento en la mecánica clásica.

E) Que es Dinámica.

La dinámica es una rama de la física que estudia el movimiento de los objetos y las fuerzas que
causan o modifican ese movimiento. A diferencia de la cinemática, que se preocupa por describir
el movimiento en términos de posición, velocidad y aceleración sin considerar las causas, la
dinámica se centra en comprender las leyes y principios que rigen las interacciones entre los
objetos y las fuerzas que los afectan.

Algunos conceptos clave de la dinámica incluyen:

• Fuerza: Es una magnitud física que causa que un objeto experimente un cambio en su
movimiento o en su forma. Se expresa mediante una cantidad vectorial que tiene magnitud,
dirección y sentido.
• Leyes de Newton: Establecidas por Sir Isaac Newton en el siglo XVII, estas leyes son
fundamentales en la dinámica y describen la relación entre las fuerzas que actúan sobre un
objeto y su movimiento.

Las leyes de Newton son:

• Primera ley de Newton o ley de la inercia: Un objeto permanece en su estado de reposo o

de movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza externa actúe sobre él.

• Segunda ley de Newton o ley de la fuerza: La aceleración de un objeto es directamente

proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.

• Tercera ley de Newton o ley de acción y reacción: Por cada acción, hay una reacción igual
y opuesta.

• Masa: Es una medida de la cantidad de materia en un objeto. La masa influye en la inercia

del objeto y en cómo responde a las fuerzas que actúan sobre él.

• Momento lineal: También conocido como cantidad de movimiento, es una medida de la

cantidad de movimiento de un objeto y se calcula como el producto de su masa por su
velocidad.

• Trabajo y energía: La dinámica también incluye el estudio del trabajo realizado por las
fuerzas sobre los objetos y el concepto de energía cinética, que es la energía asociada al
movimiento de un objeto.

La dinámica es una rama fundamental de la física que se centra en comprender cómo las
fuerzas afectan el movimiento de los objetos y en el desarrollo de leyes y principios que
describen estas interacciones.
F) Explique es un Método científico y mencione un ejemplo.

El método científico es un proceso sistemático utilizado por los científicos para investigar y
comprender fenómenos naturales, resolver problemas y formular explicaciones basadas en
evidencia empírica. Aunque hay variaciones en la forma en que se aplica el método científico,
generalmente sigue una serie de pasos comunes:

1. Observación: El proceso comienza con la observación de un fenómeno en el mundo natural.

Esta observación puede ser casual o surgir de la curiosidad sobre un aspecto particular del
entorno.

2. Formulación de una pregunta: Basado en la observación, el científico formula una pregunta

clara y específica sobre el fenómeno que desea investigar. Esta pregunta debe ser lo
suficientemente concreta como para guiar la investigación.

3. Hipótesis: El científico desarrolla una hipótesis, que es una afirmación tentativa que propone
una posible explicación para el fenómeno observado. La hipótesis debe ser falsable, es
decir, debe ser posible ponerla a prueba mediante observaciones o experimentos.

4. Predicciones: A partir de la hipótesis, se derivan predicciones específicas que se pueden

probar mediante experimentación o recopilación de datos. Estas predicciones son
consecuencias lógicas de la hipótesis y pueden confirmar o refutar su validez.

5. Experimentación o recopilación de datos: Se lleva a cabo un experimento controlado o se

recopilan datos de observaciones para probar las predicciones derivadas de la hipótesis.
Durante este proceso, se registran cuidadosamente los datos y se controlan las variables
relevantes.

6. Análisis de datos: Los datos recopilados se analizan para determinar si respaldan o refutan
la hipótesis. Esto puede implicar el uso de estadísticas u otros métodos de análisis para
evaluar la validez de los resultados.

7. Conclusión: Basado en los resultados del análisis de datos, el científico llega a una
conclusión sobre la validez de la hipótesis original. Si los datos respaldan la hipótesis, se
 puede considerar como una explicación plausible del fenómeno observado. Si los datos no
respaldan la hipótesis, se pueden formular nuevas hipótesis y continuar el proceso de
investigación.

Ejemplo de método científico

1. Observación: Un científico observa que las plantas de cierto tipo de flor no están creciendo
tan bien en un área específica de su jardín, mientras que en otras áreas parecen estar
floreciendo saludablemente.

2. Pregunta: Basado en esta observación, el científico formula la pregunta: "¿Qué está

causando el crecimiento deficiente de las plantas en esta área particular del jardín?"

3. Hipótesis: El científico propone una hipótesis tentativa que sugiere que la falta de nutrientes
en el suelo puede ser la causa del crecimiento deficiente de las plantas en esa área del
jardín.

4. Predicciones: A partir de la hipótesis, el científico realiza predicciones específicas, como: "Si

agrego fertilizante al suelo en el área problemática, entonces las plantas mostrarán un mejor
crecimiento en las próximas semanas".

5. Experimentación o recopilación de datos: El científico diseña un experimento en el que

añade fertilizante al suelo en el área problemática del jardín y mantiene otra área sin
fertilizante como grupo de control. Durante varias semanas, registra el crecimiento de las
plantas y la salud del suelo en ambas áreas.

6. Análisis de datos: Después de recopilar los datos, el científico analiza la salud de las plantas
y las condiciones del suelo en el área tratada con fertilizante y en el grupo de control. Utiliza
estadísticas u otros métodos de análisis para evaluar si hay diferencias significativas en el
crecimiento de las plantas entre los dos grupos.

7. Conclusión: Basado en los resultados del análisis de datos, el científico llega a una
conclusión sobre si la adición de fertilizante al suelo ha mejorado el crecimiento de las
plantas en el área problemática del jardín. Si los datos respaldan la hipótesis, se puede
considerar que la falta de nutrientes en el suelo era la causa del crecimiento deficiente de
las plantas. Si los datos no respaldan la hipótesis, el científico puede formular nuevas
hipótesis y realizar investigaciones adicionales.
 Línea de tiempo de antecedentes de la
mecanica
(-384 A -322) (-287A -212) (1609 - 1618) (1548 - 1642)

Stevinus y Galileo
Aristóteles Arquímedes Kepler
El primero generalió la ley del paralelogramo y
Aristóteles trató de explicar la causa del Estableció la ley del paralelogramo de fuerzas Establecío las leyes del movimiento Galileo estableció que el mvimiento de los cuerpos
porqué los cuerpos se movían si su estado a apartir del estudio de la palanca, en donde planetario que llevan su nombre. podía ser de tres maneras: uniformemente cuando
natural era el reposo. supuso que las fuerzas aplicadas en ella le están en la superficie terrestre, con la acleración
propiciaban un equilibrio. Tambien aporto constante cuando caen y elíptica cuando trataba de
ideas del centro de gravedad. los astros.

1659 (1654 - 1722) (1642 - 1727)

Newton
Varignon
Huyghens
Establece las tres lees que llevan su nombre, así como la Ley de la
Formuló el Teorema que lleva su nombre Gravitación Universal.
Determinó la aceleración de la gravedad
sobre el momento resultante de fuerzas Da pie a la aceleración y su efecto ya que para él, el estado natural
terrestre y estudio las aceleraciones
concurrente. de los cuerpos es el movimiento uniforme, modificable únicamente
centrípeta y centrífuga, asi como una
relación entre el trabajo y energía. cuando interviene una fuerza.
Sintetiza los estudios de René Descartes sobre el impulso y el de
Leibniz sobre el trabajo.

1782 1783 1813 1827

Euler Lagrange Laplace

Los Bernoulli
Planteo el concepto de momento de Planteó e introdujo el concepto de fuerzas Describe la Mecánica Celeste.
Estudiaron la ley del péndulo compuesto, inercia. inerciales que no efectúan trabajo virtual y
el principio de la conservación de la que al sumarse a las fuerzas vivas
energía y la generalización de la ley de aplicadas al cuerpo lo equilibran.
Kepler.
 Línea de tiempo de antecedentes de la
mecanica
1840 1905 1915 1926

Albert Einstein Albert Einstein Erwin Schrödinger y Werner

Poisson Heisenberg
Albert Einstein publica su teoría de la Einstein completa su teoría de la relatividad general,
Desarrollo la dinámica de los relatividad especial, que transforma nuestra que describe la gravedad como la curvatura del Erwin Schrödinger y Werner Heisenberg
cuerpos elásticos. comprensión del espacio, el tiempo y la espacio-tiempo causada por la presencia de masa y desarrollan formulaciones matemáticas de la
energía. La teoría de la relatividad especial energía. La relatividad general reemplaza la ley de mecánica cuántica, que describen el
introduce conceptos como la dilatación del gravitación universal de Newton y proporciona una comportamiento de partículas subatómicas
tiempo y la contracción de la longitud. descripción más completa de la gravedad. en términos de funciones de onda y
operadores.

1964 1932 1927

James Chadwick Paul Dirac

Murray Gell-Mann y George Zweig
James Chadwick descubre el neutrón, una Paul Dirac formula la mecánica cuántica relativista,
Murray Gell-Mann y George Zweig proponen el modelo de quarks
partícula subatómica neutra presente en el que combina los principios de la mecánica cuántica y
para explicar la estructura de los hadrones, como protones y
núcleo atómico. El descubrimiento del neutrón la teoría de la relatividad especial de Einstein. Dirac
neutrones. El modelo de quarks postula que los hadrones están
contribuye a una mejor comprensión de la introduce el concepto de antipartículas y predice la
compuestos por partículas más pequeñas llamadas quarks, que
estructura del átomo y la interacción nuclear. existencia del positrón.
llevan una carga fraccional de la carga eléctrica.

1979 1983 1813 2002

Alan Guth CERN Eric Cornell, Carl Wieman y Rover Spirit

Wolfgang Ketterle
Alan Guth propone la teoría de la inflación El descubrimiento de los bosones W y Z en El rover Spirit de la NASA aterriza en
cósmica, que postula que el universo el Laboratorio Europeo de Física de Logran la primera condensación de Bose-Einstein Marte, desempeñando un papel crucial en
experimentó una expansión exponencial Partículas (CERN) confirma la teoría en un laboratorio, enfriando átomos de rubidio la exploración del planeta rojo y
extremadamente rápida en sus primeros electrodébil, que unifica las interacciones cerca del cero absoluto. La condensación de permitiendo avances en la comprensión de
momentos. electromagnéticas y débiles en una sola Bose-Einstein es un estado de la materia predicho la mecánica de terreno extraterrestre.
teoría. por Albert Einstein y es fundamental para nuestra
comprensión de la mecánica cuántica a
temperaturas extremadamente bajas.
 Línea de tiempo de antecedentes de la
mecanica
2008 2012 2015 2016

Gran Colisionador de La sonda Curiosity Agencia Espacial Europea (ESA) Se confirma la detección de ondas
Hadrones gravitacionales por parte del Observatorio de
La sonda Curiosity de la NASA aterriza La Agencia Espacial Europea (ESA) lleva a cabo la Ondas Gravitacionales por Interferometría
El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en con éxito en Marte, incorporando misión Rosetta, que incluye el aterrizaje del módulo Láser (LIGO), lo que proporciona evidencia
el CERN, el acelerador de partículas más instrumentos y sistemas de Philae en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, directa de fenómenos astrofísicos extremos y
grande del mundo, comienza a operar, manipulación mecánica sofisticados demostrando la capacidad de maniobra y aterrizaje valida aspectos de la teoría de la relatividad
abriendo nuevas posibilidades para la para realizar investigaciones sobre la de una sonda espacial en un objeto celeste en general de Einstein.
investigación en física de partículas y superficie marciana. movimiento.
mecánica cuántica.

2021 2020

Se producen avances significativos en la tecnología Se lanzan misiones espaciales como la Mars 2020 de
de vehículos autónomos, con empresas como Tesla, la NASA (que incluye el rover Perseverance) y la misión
Waymo y otras alcanzando hitos importantes en el china Tianwen-1 a Marte, incorporando tecnología
desarrollo de sistemas de control y navegación mecánica avanzada para la exploración y recolección
basados en la mecánica y la inteligencia artificial. de muestras en el planeta vecino.