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jueves, 12 de diciembre de 2013

Revisión y profundización a Epistemología de la Ciencia: Sobre el Concepto de Ciencia y el de Física


En esta oportunidad voy a hacer una revisión de algunas de las cuestiones tratadas en el pequeño ensayo sobre Ciencia y Epistemología (Cortez C., 2002) que escribí hace más de 10 años (estrictamente no se trata de un ensayo, más bien un trabajo de reflexión). Antes de iniciar debo agradecer al Mg. Ing. Félix Gómez, quien fuera mi profesor de Epistemología cuando cursé el Profesorado en Física. El profesor hizo algunas revisiones de este ensayo orientando mis explicaciones, haciendo preguntas muy profundas. También agradezco a la Dra. Violeta Guyot que dictó la materia Historia y Epistemología de la Cienca cuando cursé la Maestría en Enseñanza de la Física. Ella también hizo observaciones importantes sobre la parte de ese ensayo que utilicé en el tutorial final de esa materia. Muchas Gracias.

En aquel trabajo comienzo con un análisis del concepto de “verdad”. Después de haberlo re-leído sigo pensando de al misma forma y acá lo sintetizo: “No hay una verdad verdadera ni un conocimiento verdadero y absoluto; son personas, con todo su bagaje, poder y límites, las que deciden la verdad sobre un conocimiento”.

Puede dar la impresión que al haber entendimientos diferentes sobre un mismo “hecho” no se pueden comparar y terminan siendo equivalentes. Sin embargo las consecuencias de un entendimiento pueden ser diferentes a las del otro. En la Ciencia esto es lo que determina cuál de ellos tendrá vigencia científica (los científicos acuerden que tipo de consecuencias les son más útiles y deciden en función de ello). Para ilustrarlo voy a citar una de las obras de Jules Verne, “Veintemil Leguas de Viaje Submarino”. En uno de los episodios de la historia, el Nautilus queda varado en unos arrecifes. El Sr. Aronnax interroga al Capitan Nemo sobre el hecho que el Nautilus había encallado. A lo cual el Capitán responde: “El Nautilus no ha encallado. El Nautilus está hecho para reposar en el lecho de los mares...”. Estas formas diferentes de entender un hecho tienen consecuencias muy diferentes. Si se acepta que el Nautilus está varado debe ser abandonado, en cambio si se acepta que solo está detenido momentáneamente solo debe esperarse a que pueda reanudar viaje. No voy a dar más detalles de Capítulo y página de este hecho para invitarlos a leer esta hermosa obra literaria. Sin embargo, el relato ilustra la cuestión de las consecuencias de las interpretaciones.

Posteriormente me dedico al concepto de Ciencia. La re-lectura del mismo y las reestructuraciones de mis representaciones mentales que he sufrido en la última década me obligan a rever algunas cuestiones e introducir algunos cambios. El concepto de Ciencia que elaboré en aquel entonces sigue siendo el mismo: “La Ciencia es la continua tarea de interpretar nuestro universo, utilizando para ello un método riguroso, con el fin de construir un cuerpo de conocimientos que lo explique y que le pueda ser útil a la Sociedad”. Por supuesto que este concepto y sus implicancias están sujetas a la discusión sobre el concepto de verdad y conocimiento verdadero. En todo caso, agregaré que muchas veces el grupo de personas que decide la veracidad (o utilidad) de un conocimiento no está constituido por científicos sino por otro tipo de personas que ejercen el poder y se desenvuelven bajo otros criterios (que no son los que suelen acordar los científicos).

Cuando desgloso ese concepto me refiero a: “continua tarea”, “interpretar”, “método riguroso”, “construir cuerpo de conocimientos” y “serle útil a Sociedad”. Cuando hablo de la “continua tarea” en general me mantengo en la misma línea de pensamiento, pero voy a hacer algunas modificaciones y/o profundizaciones.

Cuando me refiero a la estructura de la Ciencia y la separo en Estructura Basal y Estructura Superficial creo no haber tenido muy clara la imagen de la misma. Ahora voy a explicarme algo mejor. Podemos pensar la estructura de la Ciencia como una esfera, sin límites pero no autocontenida, parafraseando a Stephen Hawking cuando se refiere a los límites del Universo (Hawking, ….). Esa esfera (para tener una imagen mental) estaría constituida por una red de nodos interconectados. Los nodos más grandes estarían ubicados en el interior de la esfera constituyendo la estructura basal, y son los que albergarían: “los postulados, los principios y leyes fundamentales y las reglas sobre como interrogarse acerca del universo (normas generales que indican cuales son los tipos de preguntas pertinentes y cuales las pautas de investigación establecidas) y las estructuras lógicas que sirven de herramientas para el análisis y explicación de las teorías”. Hacia la superficie de la esfera se encontraría la estructura externa, aquella que alberga los métodos de indagación, las leyes derivadas, preguntas sobre el universo, hipótesis ad hoc, consecuencias observacionales, requerimientos sociales y/o tecnológicos, explicaciones particulares, y todo otro “menester” que no tenga la categoría para estar en la estructura basal.

Todos estos nodos, de ambas estructuras están interconectados. Cada nodo está conectado con otros y estos a su vez con otros, de modo tal que, en definitiva, todos tienen algún tipo de conexión. Las conexiones transmiten información en ambas direcciones. De esta forma, cuando se desea explicar un caso de un fenómeno en particular se lo incluye como un pequeño nodo en la estructura externa, de inmediato se comienzan a establecer conexiones con los nodos de la estructura basal que incluyen las leyes necesarias para explicar ese caso. Pero también se establecen las conexiones con otros nodos de la estructura externa que expliquen otros casos del mismo tipo de fenómeno, con nodos sobre hipótesis auxiliares, etc. (entendemos por etc. todos los que sean necesarios). Y cada nodo que recibe conexión del nodo de caso, establecerá las conexiones necesarias con otros nodos para poder dar fruto a la explicación del caso. Esta explicación se albergará en el mismo nodo que el caso, por lo cual ese nodo se verá modificado. Si esto resulta de esta forma, entonces diremos que el cambio en la estructura de la Ciencia no ha sido profundo: reestructuración superficial. Si, por el contrario, el intento de dar respuesta al caso produjo “cambios” en los nodos interiores hablamos de reestructuración profunda.

Pero antes de avanzar con las reestructuraciones, hay que aclarar que los nodos de la estructura externa son los que se comunican con otras estructuras (siguiendo la imagen de esfera sin límites): la esfera política, la esfera social, la esfera tecnológica, la esfera religiosa, la esfera filosófica, entre otras (toda otra forma de conocimiento). Estas, por lo general, son las que insertan los nodos de “caso” a la esfera de la Ciencia. Este fenómeno también funciona a la inversa: la esfera de la Ciencia puede insertar nuevos nodos a las otras esferas.

Volviendo a las reestructuraciones, estas se comportarían como los procesos de construcción y modificación del software libre (Cortez C., 2013), que es el mismo proceso que prima en la construcción social del conocimiento, llamado Aprendizaje Colaborativo (Burbules 2011; Educ.ar 2013; Reig 2012, entre otros). Esto significa que se establecen diferentes conexiones entre nodos, entre diferentes nodos, en diferentes momentos, con diferentes fines; una multiplicidad de interrelaciones. Cuando hay un cambio en la estructura basal, podríamos decir un cambio de Paradigmas (Khun) para comparar, lo que sucede es que se construyen nuevos nodos en el seno de la estructura basal. Este nuevo nodo aparece como el resultado de interconexiones que no dan explicaciones satisfactorias a ciertas preguntas y necesitan conectarse a de alguna forma. Para posibilitar la conexión se inserta un nuevo paquete de información, al cual se conectarán los nodos que necesitaban las respuestas.

Pero no debe pensarse que los nodos antiguos desaparecen. No, quedan allí; lo que sucede es que las transmisiones de información entre sus conexiones se debilitan o cesan, incluso algunas conexiones desaparecen, y la actividad de ese nodo disminuye (o se hace nula). Pero con el pasar del tiempo el nodo podría reactivarse. También podría suceder que un nodo que era estructural dentro de la estructura basal, pase a subordinarse a un nuevo nodo, y de alguna forma seguirá activo pero desde otra “mirada”. Este proceso podría compararse con guardar y recuperar conocimientos desde la memoria.

Si pensamos la estructura de la Ciencia de esta forma, como una mega red de interconexiones cuya dinámica las activa, desactiva y modula en diferentes sentidos, estaríamos aceptando una Ciencia en permanente cambio (evolución), que no brinda respuestas definitivas y que está sometida a la interacción con otras esferas. En el ámbito del software libre, la multiplicidad de interconexiones implica que los usuarios deban volverse partícipes activos y responsables, y garantiza la mejora de calidad del producto. Si extendemos esta idea a la Ciencia, podemos pensar que esta forma de construirla impulsa a tener científicos y ciudadanos partícipes y responsables, y mejorar la calidad de las interpretaciones elaboradas.

No se si tomar como válida la postura de Popper de caractular a todas las teorías como falsables. Más bien creo que la posibilidad de insertar todo tipo de preguntas (nodos caso) en la estructura de la Ciencia, dispara procesos de obtención de interpretaciones (leyes, teorías, modelos) cada vez más amplios y/o profundos y/o útiles (que nos brindan respuestas más satisfactorias en el contexto de las preguntas).

Si quisiera comparar mi postura con la de Feyerabend (en el análisis del concepto de verdads encontrarán consistencia con las ideas de este autor), cuando el dice que la ciencia cambia (entendiendo que cambio no es progreso) por razones externas a ella y que están asociadas al poder; yo diría que la Ciencia cambia por la aparición de nodos caso en la estructura externa y que esos nodos pueden surgir por reacomodamientos de las interconexiones entre nodas ya existentes y/o por la inserción de nodos desde las otras esferas. Esto implica, en contra de Feyerabend que pueden haber “razones internas” que generen cambios en la estructura de la Ciencia. Habría que debatir ahora si lo que yo llamo “nodos caso” son equivalentes a lo que Feyerabend llama “razones internas”. Pero voy a dejarle ese análisis al lector. De todas formas si comparto con él que muchas veces no hay cambios causados por razones racionales, aunque difiero (creo) en que yo considero que por el solo hecho de que los científicos son humanos pueden estar motivados por razones no racionales.

Comparando con la postura de Lakatos, en la mía, no debe confundirse la estructura basal con el “centro firme” de los Programas de Investigación que expone el autor citado. Yo mismo, en principio, me tentaría a hacerlo, pero hay diferencias importantes:
-Mientras Lakatos dice que el centro firme tiene carácter dogmático, yo digo que la estructura basal es dinámica y que esa dinámica requiere que no se tome como dogma (si un científico dogmatiza la estructura basal ralentiza su dinámica y detiene la continuidad de la que hablo en mi ensayo).
-Mientras para Lakatos la característica de dogma implica que el científico aprende y aplica, para mí el científico aprende, re-aprende, aplica, re-aprende, interactúa con otros científicos y re-aprende; y este continuo re-apreder sostiene el dinamismo de la estructura de la Ciencia.
-Mientras Lakatos habla de un cinturón de hipótesis ad hoc para proteger el centro firme, yo hablo de una estructura externa en constante interconexión con la interna y con otras esferas, interconexión que potencia el dinamismo.
-Mientras Lakatos habla de la necesidad de proteger el centro firme (una necesidad del científico), yo digo que el científico no debe tener esa necesidad, sino que debe exponer sus teorías a todos los intentos de refutación para mejorarla (y/o cambiarla), sin temores, sino movilizado por la idea de obtener interpretaciones cada vez más útiles en el contexto en el que se emplean.
Si bien Lakatos es más flexible con los dogmas que Khun con los paradigmas, el solo hecho de tomarlos como dogma implica cierta rigidez, cierta “intocabilidad” que yo no acepto, más bien prefiero pensar en una “tocabilidad” respetuosa y beneficiosa para la reestructuración de la Ciencia.

Por ahora no voy a profundizar más en estos aspectos. Respecto del ensayo, queda mucha tela por cortar, pero será trabajo para otra publicación. De todas formas, sigo manteniendo, en general, las ideas sobre los significados de: interpretar, método riguroso, construir cuerpo de conocimientos y serle útil a Sociedad. Quizás el elemento más novedoso que he introducido es el de las interacciones de la Ciencia con las otras esferas y que estas pueden determinar el que-hacer científico. Incluso, diría que las interacciones entre las esferas a veces son tan intensas que las esferas se superponen y se desdibujan. Podríamos imaginarlas como ondas que se superponen o como orbitales que se mezclan.
Bien, por ahora es suficiente. Espero que estas ideas disparen reflexiones y críticas (constructivas y argumentadas) y que les sean útiles.


Bibliografía de Referencia

_Burbules, N. (2011), Aprendizaje Ubicuo, Entrevista realizada por Programa Conectar Igualdad en la sección Modelo 1 a 1-Especialistas, Educ.ar. Recuperado el 25 de Junio de 2013 de http://youtu.be/GbWdQCMS4VM

_Cortez C., R. (2002), Epistemología de la Ciencia: Sobre el Concepto de Ciencia y el de Física, recuperado de https://dl.dropboxusercontent.com/u/83588658/Ciencia%20y%20Epistemolog%C3%ADa.pdf

_Cortez C., R. (2013, Julio), Software Libre y Educación: Entrevista al Prof. Ricardo Morales, René: Física, Ciencia, Divulgación y Educación. Recuperado 11 de Julio de 2.013 de http://www.rene-cienciayeducacion.blogspot.com.ar/2013/07/software-libre-y-educacion-entrevista.html

_Educ.ar 2013, Aprendizaje colaborativo. Lineamientos teóricos. Recuperado 30 de Setiembre de 2013 de http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=91610&referente=noticias

_Hawking, S. (2011), Historia del Tiempo: Del big bang a los agujeros negros, Argentina, Alianza Editorial S. A.

_Ibánez, J. J. (2007, febrero), Las Teorías Científicas según Karl Popper, en mi+d, recuperado el 10 de Diciembre de 2013 de http://www.madrimasd.org/blogs/universo/2007/02/10/59009

_Reig, D. (2012), Sociedad Aumentada y Aprendizaje, METAS EDUCATIVAS 2021, IBERTEC-OEI, OEI. Recuperado el 11 de Junio de 2013 de http://youtu.be/6-F9L9avcwo

_Verne, J. (2007), Veintemil Leguas de Viaje Submarino, Tomos I y II, 5° Ed., Argentina, Grupo Anaya S. A. 


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martes, 1 de octubre de 2013

Sobre las medidas de peso y masa en la vida cotidiana

Es muy común, en la vida cotidiana, no ponerse a reflexionar sobre el significado del peso y el de la masa. Para mal de males, los sistemas de unidades que se utilizan ayudan a crear confusión.
Usualmente, cuando vamos a comprar pan podemos pedir 1 Kg de pan. Y cuando lo hacemos pensamos que se trata del peso de pan que llevamos. Pero: ¿es realmente el peso o se trata de la masa? ¿o será indistinto?

Recordemos que para la Física, masa es una "cosa" y peso es otra. La masa se vincula a la cantidad de materia que posee un cuerpo. El peso es la fuerza con la cual la Tierra atrae a ese cuerpo. La primera es una magnitud escalar, la segunda es vectorial. La primera es una propiedad del cuerpo, la segunda es una acción que le aplica otro cuerpo (en este caso la Tierra).

Pero: ¿de dónde viene la confusión en la vida cotidiana? Hagamos un poco de historia. En la década del 70 la comunidad científica acordó utilizar un único sistema de unidades como unidades principales para cada magnitud, el llamado Sistema Internacional de Unidades. En ese sistema, la masa se mide en kilogramos masa (kg) y el peso en newtons (N).
Más allá de esa intención, los otros sistemas de unidades que existían no desaparecieron y se siguen utilizando asiduamente. En nuestro país, cotidianamente es muy utilizado el Sistema Técnico. En este sistema la masa se mide en "unidad técnica de masa" (utm) y el peso en kilogramos fuerza (Kgf). La confusión aparece con los "kilogramos". Uno es de masa y el otro es de fuerza.

Encima si se establecen equivalencias resulta que 1 Kg masa (del Sistema Internacional) pesa 1 Kgf fuerza (del Sistema Técnico). La pregunta del millón es: ¿Cómo hago para diferenciarlos? o ¿Qué debo pedir cuando compre pan (u otra cosa)? La forma más fácil de diferenciarlos sería observar la balanza en la cual se hace la medición. Si en la balanza dice "Kg" entonces se trata de masa y es una balanza de masas. Si en la balanza dice "Kgf" entonces se trata de peso y es una balanza de fuerzas.

Para la vida cotidiana no tiene realmente gran importancia la diferencia. Cuando pidamos "1 kg" de algo, el vendedor va a entender que le estamos pidiendo (aunque no sepa la diferencia entre masa y peso), y cuando la balanza marque 1 kg podremos estar seguros que se trata de 1 kg de masa que pesa 1 kgf. Si quisiéramos medir el peso en el Sistema Internacional, ese peso de 1 Kgf equivale a 9,8 N.

Lo importante es tener claro que masa y peso son cosas diferentes, aunque en la vida cotidiana y cuando no sea necesario, los tratemos como sinónimos. Hay propiedades que dependen de la masa, como el volumen. Incluso el peso depende de la masa. Peor si un cuerpo se aleja del planeta Tierra perderá el peso, pues la fuerza de atracción gravitatoria irá disminuyendo hasta hacerse cero. En cambio, la masa del cuerpo no cambiará.

Además es bueno conocer detalles de la vida cotidiana, por la sola satisfacción de saber más. Hasta la próxima.

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viernes, 20 de septiembre de 2013

Publicación de la RIE número 63/1

Ya está disponible la versión digital de la Revista Iberoamericana de Educación, de la OEI. Es el número 63/1 y cuenta con artículos sobre Teoría de van Hiele, Condiciones Laborales Docente, Didáctica de las Ciencias Sociales, entre otros.
Pueden ver la publicación en: Revista Iberoamericana de Educación

lunes, 5 de agosto de 2013

El Carácter Vectorial de la Velocidad


Una de las magnitudes más importantes de la Física es la velocidad. Junto a la masa son las magnitudes que describen el movimiento de cualquier partícula, conjunto de partículas o cuerpo. Ya Galileo se había dado cuenta de su importancia para describir los movimientos. Más tarde Newton formalizó esa importancia y los científicos posteriores le dieron una forma matemática útil para los cálculos (aunque solo resumía lo que Newton ya había expresado).

La velocidad es una clase de magnitud que describe el movimiento reuniendo es si misma cierta cantidad de información. Analicemos un ejemplo para ser más claros. Supongamos que nos hallamos sentados en una banca de la Plaza 25 de Mayo. De pronto se acerca un turista y nos pregunta como llegar a la Difunta Correa en 1 h u 1:30 h (supongamos que es el tiempo que dispone debido al itinerario que se ha elaborado). Para que llegue en ese tiempo deberíamos decirle que debe viajar con una rapidez de entre 50 y 60 km/h, esto es lo que llamamos velocidad en la vida cotidiana, pero veremos que en la Física se necesita más. Con esa información el turista no podrá llegar, pues le está faltando información. Deberíamos decirle que ruta tomar y hacia que punto cardinal viajar: tomar ruta 20 hacia el este.

En Física, la velocidad debe dar toda esa información: debe decir con que rapidez se mueve un cuerpo en que dirección lo hace y hacia que lado lo hace. Otro ejemplo sería decir: un vehículo se mueve a 34 km/h por Avenida Rawson hacia el Sur. En este ejemplo está más clara la información que brinda la velocidad. Dice que tan rápido se mueve el cuerpo de estudio, dice la rapidez (34 km/h). Dice que recta sigue el cuerpo al moverse, dice la dirección (por Avenida Rawson). También dice hacia que lado de la dirección se mueve el cuerpo, dice el sentido (hacia el Sur).
Entonces podemos decir que “la velocidad es una magnitud vectorial que informa la rapidez, dirección y sentido del movimiento de un cuerpo”.

Las magnitudes como la velocidad se llaman magnitudes vectoriales (también lo son la aceleración, la fuerza, la corriente eléctrica, entre otras; con algunos detalles de diferencia). La matemática da una forma de representar gráficamente estas magnitudes: se las representa con flechas (o “segmentos orientados” en el lenguaje de la matemática). En este artículo no entraremos en el desarrollo de como representar gráficamente la velocidad, pero si queremos que quede claro que está definida por toda esa dirección. Por ejemplo: un vehículo puede moverse por calle Mitre a 25 km/h hacia el este y otro por Santa Fé a 25 km/h hacia el oeste, y con esa diferencia ya son velocidades diferentes (aunque tengan el mismo valor). 

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viernes, 12 de julio de 2013

Un año más de eternidad, Gracias René

Hoy se cumple un año más de la desaparición física del Dr. René Favaloro. Que se puede decir, quizás lo que dice la canción: "En este film los buenos mueren". Realmente perdimos un gran hombre pero creo que ganamos un símbolo. Me viene a la mente la escena final de la película "El Último Samurái", donde el último grupo de samuráis cabalga sin miedo hacia la muerte segura, y con ella, el líder (Katsumoto) gana su honor y logra cambiar el curso de la historia. Creo que nuestro Dr. Favaloro hizo eso mismo.
Los que lo recordamos y defendemos su obra, lo seguimos tomando como ejemplo y seguimos trabajando para hacer de este país un lugar mejor, para terminar con la corrupción, para que la salud y la educación se conviertan en verdaderos "SERVICIOS" nacionales.
Solo queda decir: "Gracias Doctor y hasta que nos encontremos..." 

miércoles, 10 de julio de 2013

Software Libre y Educación: Entrevista al Prof. Ricardo Morales


Actualmente el Software Libre está ganando un gran terreno en general y especialmente en Educación. En esta ocasión entrevisté al Profesor Ricardo Morales, quien tiene un amplio currículum en cuanto a uso educativo del Software Libre, incluso en estudiantes con capacidades especiales.
Encontrarán que el profesor se refiere con especial énfasis al vínculo entre la Filosofía del Software Libre, y como se desarrolla y mejora este, y la construcción de conocimientos de forma colaborativa.
En la primera parte de la entrevista el Prof. Morales se refiere al significado de "Libre" y la forma en la cual este garantiza su calidad. En la segunda parte de la entrevista se refiere al vínculo entre Software Libre y Educación y nos referencia algunos programas útiles en enseñanza, especialmente para la Física.

Entrevista_ Parte 1



Entrevista_ Parte 2





Queda claro, en total coincidencia con otros pensadores, que la mejor forma de darle calidad a un conocimiento es hacerlo libre. De esa forma todos los que lo deseen podrán usarlo, analizarlo, modificarlo y (re)distribuirlo. En el ejercicio de esos derechos se establece el proceso de múltiples interacciones humanas que llevarán el producto a un continuo de "mejora", y de validez social.
Este hecho de coincidencia entre la Filosofía del Software Libre, los ideales de formación de los individuos sostenidos por la Ley de Educación Nacional y las corrientes de Aprendizaje Colaborativo, nos da fundamento de sobre para utilizar recursos libres en enseñanza y enseñar a ser libres a nuestros jóvenes.



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jueves, 9 de mayo de 2013

Conceptos de Movimiento: Glosario Básico


En esta publicación les presento una especie de glosario o resumen de los conceptos más importantes sobre el Movimiento Rectilíneo y sus ecuaciones. Cualquier duda agreguen un comentario y yo respondo con otro. Disfrútenlo!!! 


Movimiento: Un cuerpo está en movimiento cuando se desplaza de una posición a otra respecto a un Sistema de Referencia.

Sistema de Referencia: cuerpo, parte de un cuerpo o partícula, que se elige como punto de observación de un fenómeno (movimiento en este caso). En ese punto se coloca un sistema de ejes cartesianos (sistema de ejes x-y).

Posición: distancia en línea recta desde el centro del sistema de referencia hasta el lugar ocupado por un cuerpo en su movimiento. Se simboliza generalmente con la letra “x”. Para el movimiento rectilíneo podemos sustituir la "x" de posición por la "d" de distancia, sin olvidarnos que siempre se mide a partir del Sistema de Referencia.

Desplazamiento: distancia en línea recta desde una posición hasta otra posición posterior (temporalmente). Se simboliza con las letras “Δx”. Su ecuación es la primera que aparece en la figura (la I). 

Intervalo de tiempo: duración de un fenómeno. Se simboliza con las letras “Δt”. Su ecuación es la segunda en la figura. Las “t” solas significan momentos precisos, como decir a que hora ocupó una posición el cuerpo que se mueve. Por lo general se comienza a medir el tiempo en el momento en que inicia un movimiento, y ese es el momento cero. 

Velocidad: magnitud vectorial que informa la rapidez, dirección y sentido del movimiento de un cuerpo. Su símbolo es “v” y su ecuación es la tercera en la figura. 

*Los elementos de la velocidad:
Rapidez: informa la distancia recorrida por cada unidad de tiempo que se mueve. Por ej. 40 Km/h informa que cada 1 h recorre 40 Km.(en el movimiento rectilíneo se pueden utilizar como sinónimos rapidez y velocidad).
Dirección: recta por la cual se mueve un cuerpo. En el caso de vehículos terrestres, es la calle por la que se mueven.
Sentido: informa hacia que lado de la dirección se mueve un cuerpo. En general se indica colocando “+” o “-” a la rapidez. En el caso de vehículos se puede indicar con los puntos cardinales.

Aceleración: informa cuanto cambia la velocidad por unidad de tiempo que el cuerpo está acelerando. Su símbolo es “a” y su ecuación es la cuarta en la figura.  Si la aceleración es positiva el cuerpo en movimiento experimenta un aumento en la rapidez. Si es negativa el cuerpo experimenta una disminución en la rapidez.

Movimiento Rectilíneo y Uniforme (MRU): un cuerpo o partícula tiene este movimiento cuando su velocidad es constante, es decir que no varían ni rapidez, ni dirección ni sentido del movimiento (va siempre igual de rápido, en línea recta hacia el mismo lado). Este movimiento se representa con una ecuación que resulta de despejar la posición final de la ecuación de velocidad. eso se hace porque es más útil escribir la ecuación de esa forma. Es la ecuación quinta en la figura. 

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV): un cuerpo o partícula tiene este movimiento cuando solamente varía su rapidez, pero va siempre en línea recta y hacia el mismo lado (aunque en algunos casos puede cambiar de sentido). Este movimiento se representa con dos ecuaciones, una para indicar como cambia la posición final (o distancia) y la otra para como cambia la velocidad. Esta última se despeja directamente de la ecuación de aceleración. La primera es un poco más complicada de encontrar y por ello confiaremos en la matemática y solo la presentaremos. La ecuación para posición es la sexta en la figura y la de velocidad es la séptima. Observen que las quinta y sexta son muy similares, solo difieren en un término, el de aceleración.




domingo, 5 de mayo de 2013

Leyes de Newton: Primera Introducción


I) Introducción

Isaac Newton tomó todos los conocimientos del momento en cuanto al movimiento de los objetos en la Tierra y de los Planetas (elaborados especialmente por Galileo y Kepler) y los resumió en cuatro leyes. Pero el gran mérito no fue solo resumirlos, sino darles un enfoque más profundo que permitía describirlos y explicar “el por que” sucedían, además de inventar la matemática necesaria para lograr ese resumen.
Las cuatro leyes de Newton son: Principio de Inercia, Ley de Fuerza, Principio de Interacción y Ley de Gravitación Universal. Existe la discusión en algunos ámbitos científicos y educativos sobre si la primera ley es una consecuencia de la segunda o no. No entraremos en esa discusión, pero si dejaré una pregunta para pensar: ¿Si fuera cierto que la primera ley es consecuencia de la segunda, Newton no se habría dado cuenta y hubiera dado tres leyes en vez de cuatro?


II) Primera Ley: Principio de Inercia.

Convendría definir Inercia antes de dar el enunciado de esta ley. En muchos libros se la define como la tendencia que posee un cuerpo a permanecer en su estado de reposo o de movimiento. Sin embargo, esta forma de definirla no es muy operativa, es decir: ¿cómo se mide la tendencia de algo? No es imposible darle una cuantificación de modo de poder medirla. Pero si resulta difícil en nuestro caso. Es más sencillo pararse en la vereda de enfrente y definir desde allí. Es decir, en vez de intentar observar la tendencia de un cuerpo a permanecer en su estado, observar la dificultad que presenta para cambiar ese estado. Esta forma de mirar las cosas, de interpretar, nos da un mayor vínculo entre lo observado y las leyes de Newton, especialmente con la segunda. A la dificultad que presenta un cuerpo para cambiar de estado de movimiento se la asocia con la Inercia, y se la cuantifica con la masa del cuerpo. Esto implica que a mayor masa, será más difícil cambiarle el movimiento a un cuerpo (no es lo mismo empujar a un ciclista para cambiarle su movimiento que empujar a un camión, aunque ambos se estuvieran moviendo a la misma velocidad).
El enunciado de la Primera Ley dice: Todo cuerpo que está en reposo o con movimiento a velocidad constante permanecerá así mientras que la Fuerza Neta actuante sobre él sea nula. Esta no es la forma en la cual la redactó Isaac Newton, esta es una versión más corta, pero el contenido es el mismo. Esta ley implica que si un cuerpo está en reposo debe actuar una fuerza para que deje de estarlo. O que si un cuerpo se mueve a velocidad constante debe actuar una fuerza para que su velocidad cambie. Estas implicaciones nos están dando una primera definición de Fuerza: es una acción capaz de modificar el estado de movimiento de un cuerpo.
Ahora bien, si han prestado atención al enunciado, habrán notado que dice “Fuerza Neta”. Cuando se habla de fuerza neta se está refiriendo a la fuerza total que actúa sobre el cuerpo. Es decir, pueden estar actuando varias fuerzas, pero el Principio de Inercia se refiere a la fuerza total, no a cada una de las actuantes por separado. Entonces podemos decir que la Fuerza Neta es el resultado de la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo simultáneamente. Esto nos abre a dos posibilidades (en el caso que el cuerpo se encuentre en reposo o movimiento a velocidad constante):
  • No actúa ninguna fuerza sobre el cuerpo.
  • La suma de todas las fuerzas que actúan da cero.
La primera posibilidad es un poco incierta. Desde el punto de vista teórico no se podría asegurar que existe un cuerpo en el universo sobre el cual no actúa ninguna fuerza. Si podemos decir que existen cuerpos en el universo sobre los cuales las fuerzas actuantes son tan pequeñas en intensidad, que nosotros no podemos medirlas. Esto es más lógico. De todos modos, para tener en cuenta las dos posibilidades, simbólicamente se escribe como se muestra en la figura anexa. 
Eso se lee: “Si la suma de todas las fuerzas actuantes sobre un cuerpo, lo que llamamos fuerza neta, es igual cero, entonces su velocidad se mantiene constante”. Si no actúa ninguna fuerza (primera posibilidad) se puede interpretar como que todas las fuerzas actuantes valen cero.
Esta expresión simbólica de la Primera Ley incluye los casos de reposo, pues el reposo puede interpretarse como un movimiento a velocidad constante de valor cero.
Hay otra cuestión importante de la primera Ley para destacar. La mayoría de las personas que han estudiado Física en algún momento, piensan que la primera Ley solo se cumple cuando se está ante casos de reposo o de movimiento a velocidad constante. ¡Esto no es así! La primera Ley se cumple siempre (por lo menos dentro del campo de validez de la Física Clásica). Si analizas con cuidado el enunciado, te darás cuenta que dicha ley enuncia dos posibilidades para todos los fenómenos: una expresamente escrita (explícita) y otro que se deriva inmediatamente de la anterior (implícita). La primera posibilidad (la explícita) es la ya discutida: si un cuerpo tiene velocidad constante entonces la suma de fuerzas que actúan sobre él da cero. La otra posibilidad (la implícita) es: si un cuerpo no tiene velocidad constante entonces la suma de fuerzas que actúan sobre él no da cero, actúa una fuerza neta distinta de cero. Es decir, está actuando una fuerza que le obliga al cuerpo a cambiar la velocidad. En este caso también se cumple la primera ley, porque esta ley divide a los fenómenos en esas dos clases: la suma de fuerzas da cero o la suma de fuerzas no da cero.
Por otra parte, esta ley implica que para estudiar los movimientos se los debe observar desde sistemas de referencia “inerciales” y admitiendo que se cumplen todos los postulados geométricos estudiados en la Educación Primaria (hay otras condiciones donde esos postulados no son válidos ni tampoco las Leyes de Newton).

III) Segunda Ley: Ley de Fuerza o Principio de Masa.

La Segunda Ley expresa que: La Fuerza Neta actuante sobre un cuerpo de Masa constante, le provoca un Cambio de Velocidad directamente proporcional a misma, por cada Unidad de Tiempo de aplicación de la Fuerza. Este tampoco es el enunciado como lo escribió Isaac Newton, pero el significado es el mismo. Otra razón para haberlo escrito de esa forma es que nos parece más comprensible para un estudiante y más acorde con lo observado en la experiencia cotidiana. Cabe destacar que, aunque el enunciado diga que se trata de un cuerpo de masa constante, la masa del cuerpo puede cambiar. En realidad, Newton dio dos enunciados, uno considerando la masa constante y el otro no. Nosotros trataremos con casos en los cuales la masa del cuerpo permanece constante mientras está actuando la fuerza. Cuando deseemos analizar casos donde haya cambio en la masa de un cuerpo, supondremos que la fuerza deja de actuar mientras cambia la masa del cuerpo y que las otras variables (Cambio de Velocidad y Tiempo que actúa la Fuerza) permanecen constantes.
Observen que la primera ley enuncia un concepto de Fuerza y la segunda caracteriza esa Fuerza. La caracterización consiste en que da un vínculo matemático entre las características del cambio de movimiento de un cuerpo: Fuerza aplicada, Masa del cuerpo al que se aplica la fuerza, y Cambio de Velocidad que experimenta dicho cuerpo por cada Unidad de Tiempo de aplicación de la fuerza. Que haya una relación de proporcionalidad directa entre Fuerza y Cambio de Velocidad significa que a mayor fuerza aplicada al cuerpo, mayor será su cambio de velocidad (considerando como constantes la masa y el tiempo de aplicación de la fuerza). También, se da la inversa: a menor fuerza, menor cambio de velocidad. También existe una proporcionalidad directa entre la fuerza aplicada y la masa del cuerpo, siempre que el cambio de velocidad y el tiempo de aplicación de la fuerza permanezcan constantes. Esto significa que para lograr el mismo cambio de velocidad por unidad de tiempo, en cuerpos de diferente masa, deberé ejercer una fuerza mayor sobre el cuerpo de mayor masa.
En la figura anexa también se muestra la ecuación de esta ley. En esta ecuación “F” significa fuerza aplicada al cuerpo, “m” es masa del cuerpo que experimenta la fuerza, “Δv” significa cambio de velocidad que experimenta el cuerpo, y “Δt” es el intervalo de tiempo que dura la aplicación de la fuerza. Las flechas encima de “F” y “Δv” indican que son magnitudes vectoriales. El cociente entre el cambio de velocidad y el tiempo de aplicación de la fuerza es lo que hemos nombrado anteriormente como cambio de velocidad por unidad de tiempo, y recibe el nombre de aceleración. Teniendo esto en cuenta, la ecuación de esta ley queda de la forma que muestra la figura como ecuación "b" de la segunda Ley. 
En los ejercicios y problemas, o en análisis de situaciones, se puede utilizar cualquiera de las dos formas de escribirla.
Lo único que nos quedaría por analizar, para tener una mejor idea de los cambios que puede provocar una fuerza en los movimientos, es el concepto de velocidad, pero no lo haremos ahora, con la idea intuitiva que tienen alcanza (al menos en este primer acercamiento a las leyes de Newton)

IV) Tercera Ley: Principio de Interacción.

La tercera ley expresa: Todo cuerpo que ejerce una fuerza sobre otro cuerpo, recibe, simultáneamente, de este último una fuerza igual en módulo y dirección, pero de sentido opuesto”.
Esta ley fue esencial para que Newton pudiera dar forma a su sistema del mundo. Por algunos es llamada Principio de Acción y Reacción, pero este nombre genera confusión; una confusión que no cabe dentro de la Teoría Newtoniana. Al decir “acción y reacción” se da la idea que primero aparece la fuerza llamada acción y luego la fuerza llamada reacción. Esta idea es cierta en el caso de referirnos a un diálogo entre personas. Cuando una persona ejerce una acción a otra persona (por ejemplo hacerle una pregunta), luego que la acción terminó comienza la reacción de la otra persona (responder la pregunta). Pero en el caso de las fuerzas no es así: ambas comienzan y terminan en el mismo momento, son simultáneas. Por esa razón es más correcto llamarlas “Par de Fuerzas de Interacción”, o “Par de Interacción” más sencillo, o “Interacciones” simplemente.
Otra consecuencia importante de esta ley es que siempre las interacciones se dan entre dos o más cuerpos, es decir: deben haber por lo menos dos cuerpos para que entre ellos se generen fuerzas. Y esto, a su vez, tiene otra consecuencia muy importante: ¡si se observa actuar una fuerza sobre algún cuerpo es porque si o si hay otro cuerpo que se la está aplicando! Dicho de otra forma: una fuerza no aparece sobre un cuerpo de la nada, hay otro cuerpo que se la aplica. También se deduce de esto que un cuerpo no se aplica fuerza a si mismo.
La última consecuencia que vamos a destacar es que las fuerzas aparecen de a pares, lo que implica que en cualquier sistema (conjunto de entes físicos ligados de algún modo y que son objeto de estudio) el número de fuerzas que deben contarse es un número par. El Universo entero es un sistema físico, por lo tanto debe cumplirse que el número total de fuerzas en el Universo es un número par (aunque no se sepa cuál es ese número). 
Simbólicamente se escribe como se muestra en la figura.
Eso se lee: La fuerza que le hace el cuerpo A al cuerpo B es igual en módulo y dirección, pero de sentido opuesto, a la fuerza que le hace el cuerpo B al cuerpo A. Aunque tiene forma de ecuación, individualmente casi es inútil (se la suele utilizar combinadamente con la ecuación de la segunda ley). 

V) Ley de Gravitación Universal

El enunciado de la Ley de Gravitación Universal establece que: “La interacción de atracción entre dos cuerpos debida a sus masas, es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional a la distancia entre los cuerpos elevada al cuadrado, en virtud de una constante.” Al decir “interacción” se está diciendo que se trata de dos fuerzas, una en cada cuerpo, que se corresponden entre sí.
De este enunciado se deduce que la fuerza gravitatoria depende de las masas de los cuerpos que interactúan y de la distancia que los separa. La constante a la que se refiere es la Constante de Gravitación Universal, que tiene el mismo valor para todos los cuerpos y en todo el universo (por ello se le coloca el adjetivo “universal”). En cuanto a la dirección y sentido de las fuerzas, el enunciado no está muy claro, pero si se dice implícitamente. Cuando dice “interacción de atracción”, está diciendo que la dirección de ambas fuerzas corresponde a una recta que une los centros de los cuerpos, y que el sentido es tal que las fuerzas propiciarían el acercamiento de los cuerpos. Lo del sentido también se puede decir de otra forma, un poco más correcta y un poco más complicada: el sentido es tal que, tomando cualquiera de los cuerpos como sistema de referencia, la fuerza que actúa sobre él es saliente de si mismo y la fuerza que él aplica al otro cuerpo es entrante a si mismo.
La ecuación de esta ley también se muestra en la figura.
En esta ecuación “F” significa fuerza, “G” es la Constante de Gravitación Universal, “m1” y “m2” son las masas de los dos cuerpos que interactúan, “r” es el valor de la distancia que separa los cuerpos, y "r" con la flecha encima es un vector que le da el carácter vectorial a la fuerza. Generalmente esta ecuación es utilizada sin escribir los vectores, y se la usa solo para calcular el valor de la fuerza gravitatoria. 



















Bibliografía consultada: 

_RESNIK, R., HALLIDAY, D., KRANE, K., Física Vol. 1, Cuarta Edición, Ed. CECSA, México, 1.999. 
_CORTEZ C., RUBÉN, "Las cuatro Uñas de la Garra del León", versión impresa del publicado en http://www.lulu.com/browse/search.php?fListingClass=0&fSearch=Las+Cuatro+U%C3%B1as+de+la+Garra+del+Le%C3%B3n
 
 Licencia: 
Licencia Creative Commons Atribución Compartir Igual 3.0 Unported

 Nota: Pro favor si utilizas esta publicación como material para cualquier tipo de trabajo deja un comentario informando de ese uso.
 
  

jueves, 11 de abril de 2013

Día del Investigador Científico

Ayer se celebró en Argentina el Día del Investigador Científico, también nombrado como Día de la Ciencia y la Tecnología. Esta celebración se impuso para homenajear al Dr. Bernardo Houssay y a todos los científicos de nuestro país que trabajan para mejorar nuestras condiciones de vida.

Bernardo Houssay (1.887-1.971) fue galardonado con el Premio Nobel de Medicina por sus investigaciones en el papel que desempeñan las hormonas pituitarias en la regulación del azúcar en sangre. Puede verse en el perfil de Facebook de Científicos Industria Argentina (facebook/cientificosindustriaargentina) un homenaje y reconocimiento a la figura de Bernardo Houssay y a todos los científicos de nuestro país. 
También se puede visitar la página web del CONICET para conocer los avances científicos y tecnológicos en nuestro país: 


Encontré además un sitio donde se refieren algunos de los avances científicos más importantes del último tiempo, se llama "Cliquea":

Pero lo más importante pasa por saber si la Ciencia y la Tecnología son importantes en nuestro país. Y la verdad es que si es muy importante. Tenemos importantes centros, como el Instituto Balseiro y el Instituto Sábato. Muchos de nuestros científicos son premiados internacionalmente. No tendremos la impronta científica que tienen los países del norte y los europeos, pero realmente nuestros científicos dan pasos de gigante comparados con los de otros lugares (teniendo en cuenta recursos y contextos sociales).
No podemos dejar de reconocerlos, ni a los más renombrados ni a los de todos los días. Para citar dos, y sin menos preciar a ninguno:
-Nuevas armas de defensa del sistema inmune, por investigadoras del CONICET en Córdoba, sobre las tareas de defensa de los lonfocitos B.
-Desarrollo de Huayra, primer Sistema Operativo Libre Argentino, desarrollado por el grupo Cenital a pedido del Ministerio de Educación de la Nación.
No son pocos los científicos que piensan que la ciencia y la tecnología son el camino que puede llevar a una Nación a la grandeza. Y por supuesto que no se puede tener una Ciencia Grande si no se Consolida una Educación Grande, y para ello hace falta un Estado totalmente Responsable y una Sociedad totalmente Comprometida. Les dejo una frase de Bernardo Houssay: "El trabajo es la diversión más barata".

martes, 2 de abril de 2013

Huayra a Full

Bueno, bueno, Huayra GNU/Linux 1.0 ya está listo y en mercado. El Sistema Operativo Libre Argentino ya está disponible para descarga y vendrá en las netbooks que entregue el Programa Conectar Igualdad. Pero eso quizás ya sea noticia vieja para algunos. Vamos entonces a algo más nuevo.
Huayra será el foco de atención en el FLISOL 2.013 en Argentina, especialmente acá en San Juan. De nuestra provincia participan Capital y Santa Lucía, con diversos talleres en diversas sedes y horarios, pero todos referidos a Huayra, y se lo instalará. pronto publicaré el cronograma de este festival acá en San Juan.
Pero hay más. Ahora Huayra tiene su canal en youtube llamado "Comunidad Huayra" (http://foros.comunidadhuayra.org/index.php/topic,857.0.html). Allí podrán ver un spot llamado "#SerHuayra" y muchos videos que se irán sumando, incluso podrán sumar los suyos.
Encontrarán estas noticias explayadas en www.foros.comunidadhuayra.org.
Y, por favor, recuerden: software libre no significa gratuito, significa libre para ser usado y modificado como se quiera. Y para asegurar ese derecho es software rápido, seguro, con multiplicidad de recursos y con soporte en la comunidad, siempre actualizado (incluso para las nuevas versiones).
Difundan!!!!

jueves, 28 de marzo de 2013

"Lluvias de Estrellas"

Uno de los espectáculos que más ha fascinado y fascina al ser humano es el de la lluvia de estrellas. Esas luces que atraviesan el firmamento y nos hacen recordar lo pequeños que somos y lo afortunados de poder disfrutarlos. Para los amantes de esos espectáculos les comparto breve calendario de lluvia de estrellas para 2.013:

22/04: Las Líridas al amanecer un ratito antes que salga el Sol.
5/05: Eta Aquarids sobre las 4 de la madrugada hacia el este.
28 y 29/07: Delta Aquarids cerca de las 2 de la madrugada desde el sur.
10 al 13/08: Las Perseidas comienza sobre la medianoche y se ve mejor en el hemisferio norte.
7/10: Las Dacrónidas se verá apenas cae la noche, mejor en el hemisferio norte.
21/10: Las Oriónidas antes del amanecer.
16 y 17/11: Las Leónidas después de la media noche.
13 y 14/12: Las Gemínidas a partir de las 21hs.

En Internet, en diversos sitios podrán encontrar información sobre las características de cada lluvia. ¡Que las disfruten!

Fuente: El Diario de National Geographic, Núm 24, Vie. 22 de Marzo de 2013.

miércoles, 6 de marzo de 2013

Herramientas de la Física

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I) Introducción



La Física es una Ciencia que se caracteriza por realizar mediciones de “cosas” con los objetivos de: comprenderlas mejor, comprobar teorías y predecir como se comportarán. Pero para que todos estemos de acuerdo en que es lo que se va a medir, como se van a tratar los datos obtenidos, como se van a realizar las mediciones, con que; primero debemos ponernos de acuerdo en ciertos términos y conceptos elementales. Los científicos ya lo hicieron hace bastante tiempo (aunque siemrpe están discutiendo sobre el tema) y ahora nosotros nos anoticiaremos de sus acuerdos.


II) Magnitud

En todo fenómeno existen características o propiedades que pueden medirse. A veces son características o propiedades de los cuerpos o partículas que participan del fenómeno y a veces son del proceso mismo. Por ejemplo, en agua que está siendo calentada podemos medir la temperatura que posee cada cierto tiempo (medimos una propiedad del agua). Otro ejemplo, podríamos medir el tiempo que tarda en disolverse un puñado de sal en agua, a medida que se la revuelve (medimos una propiedad del proceso).
Teniendo en cuenta estos ejemplos podemos decir que Magnitud es toda característica o propiedad de un fenómeno que puede ser medida de alguna forma. Son ejemplos de magnitudes: masa, tiempo, velocidad, fuerza, longitud, energía, corriente eléctrica, carga eléctrica, aceleración, temperatura, etc.

II) Cantidad

Cuando se mide una magnitud de un cuerpo se obtiene un dato. Por ejemplo, si medimos el tiempo que tarda el agua en hervir (tomando el ejemplo anterior) podríamos obtener como dato 8 minutos. Ese dato es una Cantidad. Entonces podemos decir que una Cantidad es un valor determinado que toma (o tiene) una magnitud. Ese valor está formado por un número y una unidad de medición y dice cuantas veces entra la unidad en la porción de magnitud que hemos medido. Son ejemplos: 45 m, 1,5 Kg., 220 V, 80 W, 25 min., 60 Km/h, etc.

III) Medir

La operación de medir una cierta magnitud consiste en compararla con un patrón o cantidad de la misma magnitud previamente definida como unidad, determinando el número de veces que ese patrón (o unidad) está contenido en la porción medida. Así, por ejemplo, si medimos una porción de longitud (como la tu altura) utilizando como unidad el metro estamos determinando cuántos metros caben en tu altura (podría ser 1,66 m). También podríamos utilizar como unidad el centímetro (y obtendríamos 166 cm).
En la Física la medición es un proceso que nos permite acercarnos al conocimiento y para aproximarnos cada vez más a este, las mediciones deberán ser cada vez más precisas. Por esto, si cometemos un error debemos conocerlo y tenerlo en cuenta. Lo cierto es que siempre se comenten errores y una forma de disminuirlos es realizar varias mediciones y calcular el promedio de las mismas (de la misma forma que calculan el promedio de las notas).

IV) Unidad

La unidad o unidad patrón es una porción limitada de una magnitud que se elige (por la comunidad científica) como el molde de comparación que se utilizará para hacer las mediciones y definir los múltiplos y submúltiplos de esa unidad. Por ejemplo: la unidad patrón de longitud es el “metro”, por lo que se lo utiliza para hacer las mediciones de longitud y definir los múltiplos (Km, hm y dam) y submúltiplos (dm, cm y mm).

V) Clasificación de las Magnitudes

Los físicos se dieron cuenta que había muchas magnitudes. Algunas de ellas eran más fáciles de medir que otras, unas se medían más seguido que otras, unas se medían solo en algunos ámbitos y en otros no. Por ello decidieron ordenarlas resultando la siguiente clasificación:
-Magnitudes Fundamentales: son aquellas que se pueden medir más fácilmente o que tienen una unidad patrón que no cambia en el tiempo. Son elegidas por la comunidad científica. Actualmente las magnitudes fundamentales en el Sistema Internacional de Unidades son: masa (m), longitud (l), tiempo (t), corriente eléctrica (I), temperatura termodinámica (T), cantidad de sustancia (C) e intensidad luminosa (IL).
-Magnitudes Derivadas: son aquellas que se definen en virtud de las magnitudes fundamentales. En general se las obtiene realizando operaciones matemáticas con las fundamentales, pero también se pueden medir directamente con el instrumento adecuado. Por ejemplo: superficie (se obtiene multiplicado dos veces longitud), velocidad (se obtiene dividiendo longitud en tiempo), fuerza, energía, carga eléctrica, campo eléctrico, etc.
-Magnitudes Escalares: simplemente quedan determinadas por un número y la correspondiente unidad de medida. Tienes como ejemplo las siguientes magnitudes escalares: 24 m; 15 Kg; 3 A; 2.500 N; etc.
-Magnitudes Vectoriales: son aquellas magnitudes que se representan con vectores. Esto es así porque brindan más información que las escalares. Informan el valor de la magnitud, la dirección y el sentido en el cual actúa (es decir, hacia donde actúa). Ejemplos: velocidad, fuerza, aceleración, corriente eléctrica, campo eléctrico, etc. Los vectores se dibujan como flechas y en Física dan la siguiente información:
>Módulo: es el largo de la flecha y representa (y es proporcional al) el valor numérico de la magnitud física (representa a la Cantidad).
>Dirección: es la recta que contiene a la magnitud, pero generalmente se la dibuja en un sistema de ejes cartesianos; de ese modo la dirección la dan los ejes (x o y), o las componentes del vector en cada eje, o el ángulo que forma el vector con el eje x positivo.
>Sentido: indica hacia que lado de la dirección se orienta la magnitud (en el dibujo es la flecha).

VI) Sistemas de Unidades

Sistemas de Unidades: son conjuntos de unidades que se eligen tomando ciertas magnitudes y sus unidades como fundamentales. En Física existen cuatro sistemas de unidades utilizados: El Sistema Internacional (SI) que es el antiguo sistema MKS, El Sistema CGS, El Sistema Técnico y el Sistema Inglés. Cabe destacar que la comunidad científica acordó que en todo el mundo debería utilizarse el SI, pero esto aún no se concreta porque en muchos lugares todavía no hay la suficiente cantidad de instrumentos de medición calibrados con las unidades de este sistema y otros países se reusan a hacerlo.
Por ello, y otros motivos, resulta necesario saber como pasar una cantidad de un sistema de unidades a otro. Existen varias formas que en lo profundo son idénticas. Una de ellas es la de los factores de conversión. Existen tablas en los libros que contienen equivalencias entre unidades de distintos sistemas. Esas equivalencias se pueden utilizar como factores de conversión. Y son factores porque lo que hay que hacer es solo una multiplicación. Por ejemplo: supongamos que deseamos pasar 60 Km/h (esta es una unidad muy utilizada pero no corresponde a ningún sistema) a m/s (que es la unidad de velocidad en el SI). Para ello buscamos la tabla de equivalencias de velocidades, a continuación se muestra una bastante reducida.




ft/s
Km/h
m/s
mi/h
1 pie por segundo
1
1,097
0,3048
0,6818
1 kilómetro por hora
0,9113
1
0,2778
0,6214
1 metro por segundo
3,281
3,6
1
2,237
1 milla por hora
1,467
1,609
0,447
1

Ahora entramos por la primera columna hasta la unidad de origen que es Km/h (flecha gris ancha),. En este caso es la tercera fila (donde dice “1 kilómetro por hora”). Ahora nos movemos por esa fila hasta llegar a la columna de los m/s (flecha negra fina). Cuando lleguemos a esa columna estaremos en un casillero donde aparece un número (casillero con número en negrita). Para el ejemplo el número es 0,2778. Una vez que encontramos el número debemos multiplicar la cantidad a la que queremos cambiar de unidad por ese número, como se muestra a continuación.

60 Km/h . 0,2778 (m/s)/(Km/h)= 16,668 m/s

En esa demostración pueden ver las unidades como deben colocarse (la que se quiere eliminar debajo y la que se quiere obtener arriba, para poder simplificar).


Bibliografía Consultada

_RESNICK, HALLIDAY, KRANE, “Física”, Vol. 1 Cuarta Edición, Compañía Editorial Continental S. A., México, 1.993.
_GIANFORMAGGIO, N., SUAREZ, M., CORTEZ C., R., “Cuadernillo de Física de 1° año de Ciclo Básico”, Escuela Industrial Domingo F. Sarmiento, San Juan, 2.013.

Licencia
Herramientas de la Física por Rubén H. Cortez C se encuentra bajo una Licencia Creative Commons Atribución 3.0 Unported.

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