¿Qué son los fenómenos físicos?
Los fenómenos físicos son los cambios que ocurren en la materia sin que esto signifique que haya alteraciones en su composición o identidad química.
Es así que puede usarse energía mecánica para triturar una nuez, y no por eso sus moléculas crean o rompen enlaces, mientras que si se calienta la nuez mediante energía térmica, estaremos frente a un fenómeno químico debido a su combustión.
Prácticamente, todas las interacciones entre cuerpos a macro escala (sin abordar la física cuántica) son ejemplos de fenómenos físicos.
La luz interacciona con las partículas de polvo y hielo que recubren la atmósfera, ocasionando que el cielo luzca azulado. Mientras mayor sea esta interacción (partículas más grandes o recorridos de la luz más largos), los colores se irán tornando rojizos, como sucede en los amaneceres y atardeceres. Este es la dispersión de Rayleigh.
Podemos mencionar otros ejemplos de fenómenos físicos: preparar un jugo en la licuadora, cortar rebanadas de pan, el movimiento de los molinos de viento, el ascenso de los cohetes, el derretimiento de la nieve, inhalar helio, la propagación del sonido en distintos medios, el ferromagnetismo, las reacciones nucleares, el efecto Doppler, la condensación de las nubes, las auroras boreales y muchos más.
Características de los fenómenos físicos
– Conservación de la composición química. Las sustancias involucradas mantienen su identidad química, es decir, no se forman nuevas sustancias. Por ejemplo, el agua que cambia de líquido a hielo sigue siendo H₂O.
– Reversibilidad frecuente. Muchos fenómenos físicos son reversibles, es decir, la sustancia puede regresar a su estado inicial con facilidad, como el derretimiento y la solidificación.
– Cambios en propiedades físicas. Se observan alteraciones en propiedades como el estado de agregación (sólido, líquido, gas), el tamaño, la forma, el volumen, la densidad, la textura o la temperatura.
– No hay formación de energía química nueva. Aunque puede haber transferencia de energía (por ejemplo, calor o movimiento), no hay liberación ni absorción de energía asociada a la formación o ruptura de enlaces químicos.
– Afectan únicamente la estructura física. Los cambios son externos y afectan la apariencia o el estado físico de las sustancias, como en el caso de la evaporación, la disolución o la deformación mecánica.
Ejemplos de fenómenos físicos
- El arcoíris. Al haber gotas de agua en suspensión en la atmósfera, puede ocurrir que estas gotas sirvan de prismas, y que al incidir la luz sobre ellas en un ángulo adecuado, descompongan la luz visible en los siete colores que la forman. Así se origina el arcoíris: un hermoso fenómeno atmosférico.
- Refracción de la luz. La luz al pasar de un medio a otro experimenta una desviación en su dirección, debido a que la velocidad de la luz no es igual en los dos medios. Este fenómeno se manifiesta cuando se observa un objeto en el agua, lo que hace pensar que está más cercano y en una dirección que no es la real.
- Opacidad. Es el fenómeno de obstrucción del paso de luz a través de un cuerpo, manifestándose este fenómeno por la sombra que proyecta el cuerpo sobre una superficie. Este fenómeno de absorción de la luz por las sustancias en solución, ha sido utilizado para la determinación de la concentración de las sustancias por el método de espectrofotometría de absorción.
- Rotación de la Tierra. La Tierra gira constantemente sobre sí misma en relación con un eje de rotación. Este movimiento trae como consecuencia la existencia del día y la noche. El día se caracteriza por la presencia de la luz solar y la noche por su ausencia.
- Traslación. Al mismo tiempo que ocurre la rotación de la Tierra, esta se mueve alrededor del Sol en un movimiento conocido como traslación, cuya duración es de 365 días. La consecuencia del movimiento de traslación es la existencia de las estaciones del año: verano, otoño, invierno y primavera.
- Elasticidad. Un cuerpo puede ser deformado por la aplicación de una fuerza. Pero si es un cuerpo elástico, en su seno puede generarse una fuerza que se opone a la deformación y que produce la recuperación de la forma original del cuerpo, una vez que cesa la fuerza deformante. Al inflar un globo se suministra aire. El aire ejerce presión sobre la pared del globo, la cual se traduce en una fuerza que distiende la pared. Pero, a su vez, va creciendo en la pared del globo una fuerza que se opone a la distensión de la misma. Esta fuerza tiende a restaurar el globo a su forma original, por lo que al liberar el globo, la fuerza restauradora, que apareció en la pared, produce la salida del aire del interior del globo y este regresa a su forma original. Un fenómeno semejante ocurre en los pulmones durante las fases de inspiración y espiración.
- Fuerza de gravedad terrestre. Es una fuerza de atracción de la Tierra que mantiene los cuerpos sobre la superficie de la misma, evitando que floten, como ocurre en el espacio exterior. La existencia de esta fuerza se manifiesta al subir y bajar una escalera. El esfuerzo para subir la escalera es mayor que el necesario para bajarla. Esto se explica porque al subir una escalera el movimiento ocurre contra la gravedad, mientras que al bajarla la acción se realiza a favor de la gravedad. Mientras mayor sea la masa de un cuerpo, mayor será la magnitud de la fuerza de gravedad actuando sobre él.
- Energía hidráulica. Una corriente de agua está formada por un conjunto de partículas o moléculas que se están moviendo en una dirección. Estas partículas en movimiento tienen una cierta energía cinética que en su conjunto pueden tener una energía de gran magnitud. En las plantas hidroeléctricas se utiliza la energía del agua de las represas para generar electricidad. Este es un efecto positivo de la energía hidráulica. Negativamente, al actuar en forma descontrolada, puede producir graves daños en puentes, viviendas, vías de comunicación, etc.
- Evaporación. Es el paso de las moléculas que constituyen un líquido al aire que lo rodea. Para que ocurra este fenómeno, la energía de las moléculas del líquido en movimiento debe ser suficiente para vencer las fuerzas de atracción intermoleculares. La evaporación es favorecida por un incremento de la temperatura, ya que aumenta la energía de las moléculas del líquido. En este sentido, la luz solar, al calentar el agua, aumenta la evaporación y formación de las nubes.
Referencias
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. Química (8va ed.). CENGAGE Learning.
- Serway & Jewett. Física: para ciencias e ingeniería con Física Moderna. Volumen 2 (Séptima edición). Cengage Learning.
- List of natural phenomena. Recuperado de en.wikipedia.org.
- 10 Examples Of Physics In Everyday Life. Recuperado de studiousguy.com.
- A day in the life. Recuperado de physicsworld.com.