Importancia de la Física en el mundo moderno

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Importancia de la Física en el mundo moderno

La física ocupa el segundo lugar después de las matemáticas en la pureza de sus principios. La física describe cómo funciona el mundo natural a través de fórmulas matemáticas aplicadas. Se trata de las fuerzas fundamentales del universo y de cómo interactúan con la materia observando todo, desde galaxias y planetas hasta átomos y quarks y todo lo que está en medio. Todas las demás ciencias naturales provienen de la física. La química es esencialmente física aplicada y la biología es esencialmente química aplicada. La teoría de la física es responsable de los avances en la electrónica que precipitan los avances en las computadoras modernas y los medios electrónicos.

Electricidad

Uno de los mayores descubrimientos que la humanidad ha hecho es la electricidad. A través de una comprensión adecuada de la física, hemos sido capaces de aprovecharlo para algo útil para la electricidad, que es solo una gran colección de productos electrónicos. Al crear un diferencial de voltaje a través de algo tan simple como una batería, podemos hacer que los electrones se muevan, que es toda la base de la electricidad. Los electrones en movimiento alimentan los circuitos que permiten el funcionamiento de radios, televisores, luces y cualquier otro dispositivo electrónico.

Transistor

Un transistor es la parte más básica de una computadora que ha permitido la creación de chips de computadora y ha alimentado la era de la informática. El transistor se desarrolló a través de un avance en la física de estado sólido: la invención del semiconductor. Los semiconductores son simplemente piezas de elementos que actúan de manera diferente bajo diferentes temperaturas y voltajes. Esto significa que con diferentes aplicaciones de voltaje, se puede hacer que un semiconductor contenga información, la cual se almacena porque, hasta que aplica una tensión para cambiarla, un semiconductor emite una tensión alta o baja. Los altos voltajes se interpretan como 1s y los bajos voltajes se interpretan como 0s. A través de este sistema simple, todas las computadoras pueden almacenar información en miles de millones de pequeños transistores.

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Vuelo

El avance del avión se debe principalmente a los avances en la física. Los aviones son capaces de volar según las fórmulas de dinámica de fluidos de Bernoulli. La cantidad de personas que un avión puede transportar es proporcional a la cantidad de empuje que puede generar. Esto es cierto porque el empuje empuja el ala hacia adelante y las curvas de aire sobre el ala y provoca el levantamiento. El aire que se curva sobre el ala causa un área de baja presión, y el aire más lento que se mueve debajo del ala empuja hacia arriba en el fondo del mismo. Cuanto más rápido es el viento, más levantamiento se genera y más peso puede llevar el avión.

Vuelo espacial

La ciencia de los cohetes depende en gran medida de la física, derivando las fórmulas de empuje y combustión directamente de ella. La fuerza de combustión es una cantidad medible, y la fuerza puede dirigirse a través de una boquilla para crear un empuje conocible. Con estas ecuaciones conocibles, podemos calcular el empuje necesario para lograr el despegue. El vacío del espacio se supera mediante la comprensión de la presión. La baja presión fuera del recipiente tiene que superarse mediante un sello de resistencia adecuada. Podemos usar cálculos de presión para calcular la fuerza del sello. En conclusión, el vuelo espacial es uno de los mayores logros, el futuro de la humanidad se determinó a través de una comprensión de la física.

Energía nuclear

La bomba nuclear, una de las armas más poderosas que la humanidad tiene a su disposición, está directamente relacionada con la física. Una bomba atómica usa un proceso llamado fisión para dividir átomos pesados. Este proceso nos permite desbloquear la energía inherentemente presente en la materia. Esta comprensión de la materia también tiene la posibilidad de permitirnos producir cantidades incalculables de energía que podemos aprovechar para fines no militares. Además, la fusión, o la combinación de diferentes átomos, podría ser la solución futura a todas nuestras necesidades energéticas.

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