¿Cuáles son algunas cosas básicas y fundamentales que los estudiantes de física deben saber?

No puedo contarte sobre temas / ideas particulares que los estudiantes de Física deben saber. Pero le contaré algo que se aplica a cada tema en Física / Ingeniería, ya sea fundamental o avanzado.

Suposiciones Sí, por favor conoce tus suposiciones . Toda teoría, idea o ley, ya sea fundamental o avanzada, tendrá algunas suposiciones asociadas. Antes de leer sobre estos conceptos, lea y comprenda los supuestos que se hacen para estas leyes. La mayoría de las veces tendemos a ignorar los supuestos y simplemente aprender la ley, y lo que es peor, ¡simplemente memorizarla sin entenderla realmente! Esto es un gran error. Esto es aún más dominante si su institución, y el maestro le da más importancia a obtener buenas calificaciones en el examen que comprender realmente el significado físico de los conceptos y cómo se realizan en el mundo real.

Te daré un ejemplo muy básico.

Me he encontrado con muchas personas que dicen que la aceleración gravitacional es igual a 9.8 metros por segundo al cuadrado. Pero, estrictamente hablando, eso no es algo exacto para decir. Tiene 9.8 metros por segundo al cuadrado solo en la superficie de la Tierra . No en otra parte

Por lo tanto, cada vez que esté aprendiendo sobre una nueva idea / tema, trate de averiguar sobre los supuestos que se han hecho antes de explicar el concepto. Una vez que comprenda las suposiciones, notará que puede comprender mejor los conceptos y tener una idea de lo que realmente está sucediendo en la realidad.

Gracias.

A2A

LEYES

Las leyes básicas de la física se dividen en dos categorías: la física clásica que se ocupa del mundo observable (mecánica clásica) y la física atómica que se ocupa de las interacciones entre las partículas elementales y subatómicas (mecánica cuántica). Las leyes básicas de ambos se enumeran aquí en orden alfabético. Algunas leyes se aplican solo a una u otra categoría; algunos pertenecen a ambos. Algunas de las leyes enumeradas pueden tener poco impacto en la petrofísica y algunas pueden haber quedado fuera de la lista por varias razones.

Las tres leyes del movimiento de Newton:

Sir Isaac Newton desarrolló las Tres leyes del movimiento, que describen reglas básicas sobre cómo cambia el movimiento de los objetos físicos. Newton pudo definir la relación fundamental entre la aceleración de un objeto y las fuerzas totales que actúan sobre él.

“Ley de la gravedad:

Newton desarrolló su “Ley de la gravedad” para explicar la fuerza de atracción entre un par de masas. En el siglo XX, quedó claro que esta no es toda la historia, ya que la teoría de la relatividad general de Einstein ha proporcionado una explicación más completa del fenómeno de la gravedad. Aún así, la ley de gravedad de Newton es una aproximación precisa de baja energía que funciona para la mayoría de los casos que explorarás en física.

Conservación de la energía de masa:

La energía total en un sistema cerrado o aislado es constante, pase lo que pase. Otra ley establece que la masa en un sistema aislado es constante. Cuando Einstein descubrió la relación E = mc

(en otras palabras, que la masa era una manifestación de la energía) se decía que la ley se refería a la conservación de la energía de la masa. Se retiene el total de masa y energía, aunque algunos pueden cambiar de forma.

El último ejemplo de esto es una explosión nuclear, donde la masa se transforma en energía.

Conservación de momento:

El impulso total en un sistema cerrado o aislado permanece constante. Una alternativa de esto es la ley de conservación del momento angular.

Leyes de termodinámica:

Las leyes de la termodinámica son en realidad manifestaciones específicas de la ley de conservación de la energía de masa en relación con los procesos termodinámicos.

  • La ley cero de la termodinámica hace posible la noción de temperatura.
  • La primera ley de la termodinámica demuestra la relación entre la energía interna, el calor agregado y el trabajo dentro de un sistema.
  • La segunda ley de la termodinámica se relaciona con el flujo natural de calor dentro de un sistema cerrado.
  • La tercera ley de la termodinámica establece que es imposible crear un proceso termodinámico que sea perfectamente eficiente.

Leyes electrostáticas:

La ley de Coulomb y la ley de Gauss son formulaciones de la relación entre partículas cargadas eléctricamente para crear fuerza electrostática y campos electrostáticos. Resulta que las fórmulas son paralelas a las leyes de la gravitación universal en la estructura. También existen leyes similares relacionadas con el magnetismo y el electromagnetismo en su conjunto.

Invarianza de la velocidad de la luz:

La idea principal de Einstein, que lo llevó a la Teoría de la Relatividad, fue darse cuenta de que la velocidad de la luz en el vacío es constante y no se mide de manera diferente para los observadores en diferentes marcos de referencia inerciales, a diferencia de todas las demás formas de movimiento. Algunos físicos teóricos han conjeturado diferentes posibilidades de velocidad variable de la luz (VSL), pero estas son altamente especulativas. La mayoría de los físicos creen que Einstein tenía razón y que la velocidad de la luz es constante.

Física moderna y leyes físicas:

En el ámbito de la relatividad y la mecánica cuántica, los científicos han descubierto que estas leyes aún se aplican, aunque su interpretación requiere cierto refinamiento, lo que da como resultado campos como la electrónica cuántica y la gravedad cuántica. Se debe tener cuidado al aplicarlos en estas situaciones.

Según Richard Feynman, la física es como un juego de ajedrez que la naturaleza nos juega. Imagina que no conoces todas las reglas del ajedrez, pero puedes ver el juego todo el tiempo que quieras. Simplemente observando el juego puedes descubrir las reglas a medida que pasa el tiempo. Como ejemplo, eventualmente descubrirás que un alfil blanco solo puede saltar casillas blancas, etc. Esto es tan similar como formalizar que cada objeto tiene una tendencia a adquirir un estado de energía potencial gravitacional mínima.

Ahora, un juego puede tener movimientos complicados, por lo que un principiante no podrá resolverlos de inmediato y, cuando se observa una y otra vez, uno puede comprender el verdadero principio subyacente a este movimiento. Similar es con otros aspectos en el mundo físico como la luz, la física cuántica, etc.

Cuando tratamos de comprender todo lo natural que ocurre cuantitativamente, queremos una herramienta para expresarnos lógicamente. Las matemáticas son esa herramienta para nosotros. De hecho, las matemáticas son el lenguaje del universo.

Al pasar por la fase inicial de aprendizaje de la física, las personas a menudo no están convencidas de algunas preguntas relacionadas e importantes, como por qué la energía cinética que posee un objeto en movimiento es 0.5mv2 y no otro múltiplo. Por lo tanto, uno debe entender que todas estas son cantidades matemáticamente cocinadas para mejorar y simplificar nuestra comprensión y aplicar diferentes herramientas de matemáticas para concluir observaciones físicas y verificar nuevos hallazgos. La física es como cualquier otro juego, solo que las reglas son diferentes y uno siempre debe tratar de comprender y comprender estas reglas que nos gobiernan a nosotros y a todas nuestras actividades a lo largo de la vida.

Imagina

Siendo un estudiante de física, puedo decirte algunas cosas sobre saber sobre física. Pero no te limites. Explorar.

Sé que algunas personas tienen miedo o simplemente odian las matemáticas, pero confía en mí, a medida que entras en física cada vez más avanzada, las cosas se volverán cada vez más matemáticas. Así que asegúrese de ocultar cualquier temor u odio por las matemáticas.

La física es un campo realmente vasto. Muchos temas son campos de investigación totalmente independientes. Mecánica cuántica, astrofísica, física relativista, física de estado sólido, física de plasma, criofísica y muchas cosas más. Si desea salir de su programa de estudios y leer algo más, asegúrese de enfocarse primero en la teoría de la lectura y espere hasta que las matemáticas lleguen a su nivel.

Volviendo a la pregunta.

No se requiere que los estudiantes de física sepan todo. Puedes sobrevivir con conocimientos básicos y algo más del campo que te gusta o aspiras a ir. Los estudiantes de física deben conocer la física, su historia, filosofía y aplicación diaria. Mira a tu alrededor: todo está funcionando en física. Personalmente, creo que la física es la ciencia de Dios. Es lo que hace funcionar el cosmos. No es necesario que conozca la política, limitarse a la física tampoco es una buena idea. De todos modos, ¡un poco de matemática no hará ningún daño! No quería extender la respuesta, pero esta pregunta es un poco filosófica.

Como estudiante de física, debes saber una cosa en serio. ¿Cuál es su propósito de estudiar física? Pregúntese: ¿por qué la física? Si tienes un instinto sólido para el tema, solo entonces persíguelo en un estudio superior. Para mí, es un refugio, donde puedo buscar la paz del mundo exterior del caos, la codicia, la inhumanidad y los disturbios. ¿Para ti?

Debe estar familiarizado con las leyes fundamentales de la naturaleza. Las siguientes son las cosas que debe saber (por supuesto, estas no son las únicas cosas que necesita saber):

  1. La velocidad de la luz es constante para todos los cuadros inerciales.
  2. Para cada acción hay una reacción igual y opuesta, pero la acción y la reacción están en cuerpos diferentes.
  3. En la escala cuántica, hay una cantidad mínima de incertidumbre en la posición de una partícula y su velocidad.
  4. En la escala cuántica, algunos procesos no son locales (no local significa que una partícula aquí puede afectar instantáneamente a una partícula allá)
  5. La información no puede viajar a una velocidad mayor que la de la luz
  6. Además de la masa, la gravedad también puede ser causada por la presión y la energía.
  7. La gravedad también puede ser repulsiva.
  8. Masa y energía son equivalentes.

En términos generales, existen tres marcos básicos en los que se basa la física:

  • Mecánica cuántica
  • Relatividad Especial y General
  • Mecánica clásica de Newton

Si desea estudiar solo uno de los tres marcos anteriores, necesitaría saber casi todo sobre él y los conceptos básicos de los otros dos marcos.

Si amas la física, no necesito decirte qué necesitarás estudiar. Saludos 🙂

Está PENSANDO …… la física depende completamente de cómo pensamos o en qué ángulo estamos pensando.

Todos ustedes están familiarizados con la HISTORIA DE LA MANZANA DE NEWTON. Es natural que la manzana se caiga, pero él piensa de manera diferente lo que lleva a la innovación.

En física vamos a estudiar lo que sucede en nuestro entorno. Si piensas de forma única, te sentirás fácil.

Haga preguntas como ¿POR QUÉ? Como ¿QUÉ? Dentro de ti y no te detengas con lo que sabes, intenta saber algo que no sabes …… Creo que esto es algo básico que los estudiantes de física deben saber.

Nada es inevitable en todas partes. Así que no aceptes nada como una lógica simple. Incluso un punto y una línea recta son cosas específicas en física y matemáticas también.

La propiedad más simple del triángulo, es decir, su propiedad de suma de ángulos = 180 grados, cuando se demuestra mal, trae el concepto de curvatura del espacio-tiempo que ha ayudado a descubrir y probar muchas cosas en física.