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Para su estudio, la física se puede dividir en tres grandes etapas: la Física clásica, la Física
moderna y la Física contemporánea. La primera se encarga del estudio de aquellos
fenómenos que ocurren a una velocidad relativamente pequeña, comparada con la
velocidad de la luz en el vacío, y cuyas escalas espaciales son muy superiores al tamaño de
átomos y moléculas. La segunda se encarga de los fenómenos que se producen a la
velocidad de la luz, o valores cercanos a ella, o cuyas escalas espaciales son del orden del
tamaño del átomo o inferiores; fue desarrollada en los inicios del siglo XX. La tercera se
encarga del estudio de los fenómenos no-lineales, de la complejidad de la naturaleza, de los
procesos fuera del equilibrio termodinámico y de los fenómenos que ocurren a escalas
mesoscópicas y nanoscópicas. Esta área de la física se comenzó a desarrollar hacia finales
del siglo XX y principios del siglo XXI.
Mecánica cuántica: Átomo | Núcleo | Física química | Física del estado sólido
Física de partículas
Dentro del campo de estudio de la Física contemporánea se encuentran:
Donde:
m = masa del objeto en Kg
v = velocidad en m/s, ^2 significa elevado al cuadrado
P = peso del objeto en Newtons (N) = m * g
h = altura a la que se encuentar el objeto en metros (m)
La energia Cinética, Potencial, y Mecanica, se mide en Joule (J)
-> Al principio, el objeto esta separado del suelo, por lo tanto, almacena Energia Potencial
Gavitatoria, simbolizada por la letra U la cual es:
U = 98 [N] * 20 [m] = 1960 [J]
K = 0 [J]
Por ultimo, recordemos que la energía mecánica del objeto es la suma de la energía
potencial y la energía cinética, por lo tanto, la energía mecánica serían 1960 [J]:
-> El Principio de la Conservación de la Energía nos dice que la Energía Mecánica durante
la caída se conserva, siempre es la misma, 1960 [J]. Asi que mientras el objeto cae, la
energía potencial disminuye porque la altura disminuye, por lo tanto, la Energía Cinética
aumenta para que la suma se mantenga constante en 1960. Entonces, cuando el objeto está
a 5 m del suelo, sigue teniendo una energía mecánica total de 1960 [J]:
Para calcular la energía cinética a partir de la fórmula que te dí, tendríamos que calcular la
velocidad con las ecuaciones de movimiento en caída libre, pero nos podemos ahorrar ese
paso, porque ya conocemos la energía mecánica y la energía potencial, solo tendriamos que
reemplazar:
Ahi tenemos la energía cinética. Para saber a que velocidad se esta moviendo en el instante
en que el objeto va pasando a 5 metros de altura del piso, reemplazamos todas las variables
conocidas en la formula de la energía cinética, y despejamos la velocidad
K = m * (v^2) / 2
v^2 = 294
v = raiz cuadrada de 294
v = 17,1 [m/s]
Esa es la velocidad a la que esta cayendo el objeto en el instante en que esta a 5 metros del
suelo