Las aplicaciones de la física en la vida cotidiana son numerosas. Instrumentos médicos, como los rayos X, o los láseres, así como objetos cotidianos como los teléfonos, televisores y todos los aparatos electrónicos, no serían posibles sin la física.
Sin ella tampoco podrían volar los aviones, los automóviles no podrían rodar y los edificios no se mantendrían en pie. Todo se relaciona con la física, de una manera u otra.
La física es la ciencia natural que involucra el estudio de la materia y sus movimientos y conductas a través del espacio y el tiempo.
También estudia conceptos como energía y fuerza. Es una de las ramas fundamentales de las disciplinas científicas. Su objetivo es entender cómo se comporta el universo.
Principales aplicaciones de la física
1. Electromagnetismo
Este campo de la física estudia la fuerza electromagnética, un tipo de interacción física que ocurre entre partículas cargadas eléctricamente. Es una de las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza.
La fuerza electromagnética juega un gran papel en determinar las propiedades internas de la mayoría de los objetos usados en la vida diaria.
La materia ordinaria toma su forma como resultado de fuerzas intermoleculares entre átomos individuales y moléculas en la materia, siendo una manifestación de la fuerza electromagnética.
Las implicaciones teóricas del electromagnetismo llevaron al desarrollo de la relatividad espacial por Albert Einstein en 1905.
Todos los equipos eléctricos que utilizamos en la vida diaria se relacionan con el electromagnetismo. Desde los hornos microondas, los ventiladores y los timbres eléctricos hasta los relojes despertadores.
2. Física atómica
Este campo estudia los átomos como un sistema aislado de electrones y un núcleo atómico. Principalmente, se preocupa por la ubicación de los electrones alrededor del núcleo y el proceso en el cual estos arreglos cambian. También incluye iones y átomos neutrales.
3. Mecánica cuántica
La teoría cuántica es la base teórica de la física moderna que explica la naturaleza y el comportamiento de la materia y de la energía a un nivel atómico y sub atómico.
Las aplicaciones de la teoría cuántica incluyen la química cuántica, magnetos súper conductores, láseres, microprocesadores, resonancia magnética y microscopios de electrones. También explica muchos fenómenos biológicos y físicos de la energía.
Muchos aspectos de la tecnología operan a niveles donde los efectos cuánticos son significativos.
Una gran cantidad de aparatos electrónicos son diseñados con bases en la mecánica cuántica: láseres, microchips, interruptores de luz, pendrives, computadores y otros equipos de telecomunicación.
Nuevos avances en el campo están trabajando para mejorar la criptografía cuántica. Otra meta de este campo es el desarrollo de las computadoras cuánticas. Se espera que procesen tareas mucho más rápido que las computadoras clásicas.
4. Teoría de la relatividad
En su teoría de la relatividad, Einstein determinó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores. También determinó que la velocidad de la luz es la misma, sin importar la velocidad en la que el observador viaje.
Uno de los efectos de esa teoría es que distintos observadores viajando a distintas velocidades pueden tener distintas perspectivas del mismo evento. Sin embargo, todas las observaciones son correctas.
Esta teoría es aplicada en muchos aspectos de la vida cotidiana. Los sistemas de GPS se basan en ella para funcionar, por ejemplo. Los televisores antiguos, o los que no tienen pantallas de plasma, también funcionaban con un mecanismo basado en la relatividad.
5. Láseres
Un láser es un dispositivo que emite luz monocromática a través de un proceso de amplificación óptica basado en la emisión estimulada de protones. Los principios de los dispositivos con láser están basados en la mecánica cuántica.
Los dispositivos con láseres tienen muchas aplicaciones en los ámbitos científicos, militares y comerciales.
La fotoquímica, los escáneres de láseres, la fusión nuclear, los microscopios, la cirugía cosmética, la cirugía ocular y las operaciones dentales son solo algunos campos que también usan láseres.
6. Física nuclear
La física nuclear es el campo de la física que estudia los núcleos de los átomos, sus constituyentes e interacciones.
No es lo mismo que la física atómica, campo que estudia el átomo completo y sus electrones.
Descubrimientos en la física nuclear han llevado a su aplicación en muchos campos. Estos campos incluyen armas nucleares, medicina nuclear, isotopos industriales y agrícolas, implantes de iones en materiales de ingeniería, y datación de radiocarbono.
7. Aerodinámica
Esta rama de la física estudia el comportamiento del aire y la reacción que tiene cuando un objeto lo atraviesa.
Sin ella, nunca se hubieran podido diseñar aviones, cohetes, carros o puentes que sobrevivan huracanes. Descubrir cómo moverse a través de un fluido de manera rápida y efectiva es tarea de la aerodinámica.
Aviones, trenes, submarinos, han sido diseñados gracias a la aerodinámica.
8. Física molecular
La física molecular es el estudio de las propiedades físicas de las moléculas, los lazos químicos entre los átomos y las dinámicas moleculares.
Sus técnicas experimentales más importantes son los distintos tipos de espectroscopia. Este campo está estrechamente ligado con la física atómica y tiene muchas cosas en común con la química teórica, la química física y la química.
9. Astrofísica
Esta rama de la astronomía combina los principios de la física y de la química para descubrir la naturaleza de los cuerpos celestes.
Entre los objetos de estudio se encuentran el Sol, otras estrellas, galaxias, planetas extra sistema solar y el fondo cósmico intergaláctico.
Sus emisiones son examinadas a lo largo de todas las partes del espectro electromagnético, y las propiedades examinadas incluyen luminosidad, densidad, temperatura y composición química.
La astrofísica es un campo muy amplio, así que los astrofísicos típicamente aplican muchas disciplinas de la física como la mecánica, el electromagnetismo, la termodinámica, la mecánica cuántica, la relatividad, la física nuclear, la física de partículas, la física atómica y la física molecular.
Algunas áreas de estudio que intentan determinar incluyen las propiedades de la materia oscura, los agujeros negros, si el viaje en el tiempo es posible, si se pueden formar agujeros de gusano, si el multiverso existe, y el origen y el destino del universo.
10. Termodinámica
Este campo de la física estudia el calor y la temperatura y su relación con la energía y el trabajo. El comportamiento de estas cualidades están sujetas a las cuatro leyes de la termodinámica.
La termodinámica se aplica en muchas ramas de la ciencia y la ingeniería, especialmente en la química pura, la ingeniería química y la ingeniería mecánica.
Sus campos de aplicaciones incluyen la termodinámica biológica, la termodinámica de los hoyos negros, la psicometría, la termodinámica cuántica y la termodinámica estadística.
11. Construcción
La ingeniería civil se encarga de las construcciones: casas, edificios, naves, etc. Estudia la resistencia de los materiales para que sean más duraderos y seguros.
12. Autopistas más seguras
El diseño de los peraltes en las autopistas permiten que los vehículos puedan hacer curvas más rápido y con mayor seguridad.
13. Motor a vapor
La termodinámica y la física de partículas han sido indispensables para el desarrollo de los motores, que significaron un hito en la Revolución industrial.
Referencias
- How does physics relate to daily life? Anwers and Questions. Recuperado de reference.com.
- What are the sub branches of physics? Anwers and Questions. Recuperado de reference.com.