RAMAS DE LA FÍSICA Las ramas principales de la Física se puede dividir en dos grandes ramas, la Física Clásica y la Física Moderna. La primera se encarga del estudio de aquellos fenómenos que tienen una velocidad relativamente pequeña comparada con la velocidad de la luz y cuyas escalas espaciales son muy superiores al tamaño de átomos y moléculas. La segunda se encarga de los fenóme nos que se producen a la velocidad velocidad de la luz o valores cercanos a ella o cuyas escalas espaciales son del orden del tamaño del átomo o inferiores y fue desarrollada en los inicios del Siglo XX. Dentro del campo de estudio de la Física Clásica Clásica se encuentr an la; Mecánica, Termodinámica, Onda Mecánica, Óptica y Electromangnétismo. Dentro del campo de estudio de la Física Moderna se encuentran; Relatividad, Mecánica cuántica (átomo, núcleo, Física -Química y Física del estado sólido), Física de partículas y Gravitación.
Isaac Newton Científico
inglés
(Woolsthorpe,
Lincolnshire,
1642 - Londres, 1727). Tras su graduación en 1665,
Isaac
Newton
se
orientó
hacia
la
investigación en Física y Matemáticas, con tal acierto que a los 29 años ya había formulado teorías que señalarían el camino de la ciencia moderna hasta el siglo xx; por entonces ya Isaac Newton. Newton coincidió con Leibniz en el descubrimiento del cálculo integral, que contribuiría a una profunda renovación de las Matemáticas; también formuló el
teorema del binomio (binomio de Newton). Pero sus aportaciones esenciales se produjeron en el terreno de la Física. Sus primeras investigaciones giraron en torno a la óptica: explicando la composición de la luz blanca como mezcla de los colores del arco iris, Isaac Newton formuló una teoría sobre la naturaleza corpuscular de la luz y diseñó en 1668 el primer telescopio de reflector, del tipo de los que se usan actualmente en la mayoría de los observatorios astronómicos; más tarde recogió su visión de esta materia en la obra Óptica (1703). También trabajó en otras áreas, como la termodinámica y la acústica; pero su lugar en la historia de la ciencia se lo debe sobre todo a su refundación de la mecánica. En su obra más importante, Principios matemáticos de la filosofía
natural (1687), formuló rigurosamente las tres leyes fundamentales del movimiento: la primera ley de Newton o ley de la inercia, según la cual todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme si no actúa sobre él ninguna fuerza; la segunda o principio fundamental de la dinámica, según el cual la aceleración que experimenta un cuerpo es igual a la fuerza ejercida sobre él dividida por su masa; y la tercera, que explica que por cada fuerza o acción ejercida sobre un cuerpo existe una reacción igual de sentido contrario. De estas tres leyes dedujo una cuarta, que es la más conocida:
la ley
de la
gravedad, que según la leyenda le fue sugerida por la observación de la caída de una manzana del árbol. Descubrió que la fuerza de atracción entre la Tierra y la Luna era directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, calculándose dicha fuerza mediante el producto de ese cociente por una constante G; al extender ese principio general a todos los cuerpos del Universo lo co nvirtió en la ley de gravitación universal. Hasta que terminó su trabajo científico propiamente dicho (hacia 1693), Newton se dedicó a aplicar sus principios generales a la resolución de problemas concretos, como la predicción de la posición exacta de lo s cuerpos celestes,
convirtiéndose en el mayor astrónomo del siglo. Sobre todos estos temas mantuvo agrios debates con otros científicos (como Halley, Hooker, Leibniz o Flamsteed), en los que encajó mal las críticas y se mostró extremadamente celoso de sus posiciones. PRO PIEDADES
DE LA MATERIA
Las propiedades son las cualidades y atributos que podemos utilizar para distinguir una muestra de materia de otra. Pueden establecerse visualmente en algunos casos. Por lo que podemos distinguir mediante el color; el sólido de color marrón rojizo, llamado cobre y el sólido amarillo llamado azufre. Las propiedades de la materia se agrupan generalmente en dos amplias categorías: propiedades físicas y propiedades químicas.
y
Propiedad física
Propiedad que tiene una muestra de materia mientras no cambie su composición.
Puede
cambiar
su estado
físico,
de sólido
a gas,
etc.
Ejemplo: Cuando el agua líquida se congela (sólido), hielo, el agua parece diferente
en muchos
composición.
sentidos.
Sin
embargo, permanece
Ocurre una transformación física.
inalterada su
Ejemplos de propiedades
físicas: color, olor, densidad, punto de fusión, punto de ebullición y dureza.
y
Propiedad química
Son propiedades que describen la forma en que una sustancia puede cambiar o reaccionar para formar otras sustancias.
EJEMPLO: MASA:es una propiedad general de la materia que se define como la cantidad de materia que tiene un cuerpo. La unidad de masa en el S.I. es el kilogramo (Kg).
Exprese las siguientes masas en kilogramos:
a) Masa de un protón......................... 1'7 10-21 mg. b) Masa de un electrón....................... 9'1 10 -31 Kg. c) Masa de un elefante....................... 4'5 10 7 dg. d) Masa de la Luna............................... 7'4 10 25 g. e) Masa de la Tierra............................ 6 1029 cg. a) 1'7 10 -27 Kg b) 9'1 10 -31 Kg c) 4'5 10 3 Kg d) 7'4 10 22 Kg e) 6 10 24 Kg Los instrumentos que se emplea para medir masas son las
BALANZAS.
Existen
distintos tipos de balanzas como las balanzas granatorio, balanzas de precisión, balanzas automáticas; etc.
IPv4 IPv4 usa direcciones de 32 bits, limitándola a 2
32
= 4.294.967.296 direcciones
únicas, muchas de las cuales están dedicadas a redes locales (LANs). Por el crecimiento enorme que ha tenido Internet (mucho más de lo que esperaba, cuando se diseñó IPv4), combinado con el hecho de que hay desperdicio de direcciones en muchos casos (ver abajo), ya hace varios años se vio que escaseaban las direcciones IPv4. Esta limitación ayudó a estimular el impulso hacia IPv6, que está actualmente en las primeras fases de implantación, y se espera que termine reemplazando a IPv4.
Desperdicio de direcciones El desperdicio de direcciones IPv4 se debe a varios factores. Uno de los principales es que inicialmente no se consideró el enorme crecimiento que iba a tener Internet; se asignaron bloques de direcciones grandes (de 16,271 millones de direcciones) a países, e incluso a empresas. Otro motivo de desperdicio es que en la mayoría de las redes, exceptuando las más pequeñas, resulta conveniente dividir la red en subredes. Dentro de cada subred, la primera y la última dirección no son utilizables; de todos modos no siempre se utilizan todas las direcciones restantes. Por ejemplo, si en una subred se quieren acomodar 80 hosts, se necesita una subred de 128 direcciones (se tiene que redondear a la siguiente potencia de base 2); en este ejemplo, las 48 direcciones restantes ya no se utilizan.
IPv6 El protocolo Internet versión 6 a(IPv6) es una nueva versión de IP ( Internet
Protocol ), definida en el RFC 2460 y diseñada para reemplazar a la versión 4
(IPv4) RFC 791, que actualmente esta implementado en la gran mayoria de dispositivos que acceden a Internet. Diseñado por Steve Deering de Xerox PARC y Craig Mudge, IPv6 está destinado a sustituir a IPv4, cuyo límite en el número de direcciones de red admisibles es tá empezando a restringir el crecimiento de Internet y su uso, especialmente en China, India, y otros países asiáticos densamente poblados. Pero el nuevo estándar mejorará el servicio globalmente; por ejemplo, proporcionará a futuras celdas telefónicas y dispositivos móviles sus direcciones propias y permanentes. Se calcula que, actualmente, las dos terceras partes de las direcciones que ofrece IPv4 ya están asignadas. A principios de 2010, quedaban menos del 10% de IPs sin asignar. IPv4 posibilita 4.294.967.296 (2 32) direcciones de red diferentes, un número inadecuado para dar una dirección a cada persona del planeta, y mucho menos a cada
vehículo,
teléfono,
PDA,
etcétera.
En
cambio,
IPv6
admite
340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2 128 o 340 sextillones de direcciones) ³cerca de 3.4 × 10 20 (340 trillones de direcciones) por cada pulgada cuadrada (6.7 × 10 17 o 670 mil billones de direcciones/mm 2) de la superficie de La Tierra. Otra vía para la popularización del protocolo es la adopción de este por parte de instituciones. El gobierno de los Estados Unidos ordenó el despliegue de IPv6 por todas sus agencias federales en el año 2008 .
Ramas de la física En los comienzos el desarrollo de las ciencias, nuestros sentidos eran la fuente de información que se empleaba en la observación de los fenómenos que se producen en la naturaleza. Por ello el estudio de la ciencia se desarrolló subdividiéndola en diversas ramas, cada una de las cuales agruparon fenómenos relacionados con el sentido por el cual se percibían. Así surgieron: La mecánica: rama de la física que estudia los fenómenos relacionados con el movimiento de los cuerpos. De manera que cuando estudiamos el movimiento de caída de un cuerpo, el movimiento de los planetas, el choque de dos automóviles estamos, etc. estamos hablando de fenómenos mecánicos. El calor: (o termodinámica) como su nombre lo indica esta rama de la física estudia los fenómenos térmicos. La variación de temperatura de un cuerpo, la fusión de un elemento, la dilatación de un cuerpo caliente, etc. Son fenómenos que se estudian en esta rama. La acústica: en esta parte estudiamos las propiedades de las ondas que se propagan en un medio material, por ejemplo las ondas formadas en una cuerda o en la superficie del agua, aquí además se estudian los fenómenos audibles o sonoros, porque el sonido no es mas que un tipo de onda que se propaga en los medios materiales. La óptica: es la parte de la física que estudia los fenómenos visibles relacionados con la luz. La formación de nuestra imagen en un espejo, la observación de un objeto distante atreves de un lente, la descomposición de la luz blanca en una gama de colores atreves d e un prisma, etc. Son todos fenómenos ópticos. La electricidad: en esta rama de la física se incluyen todos los fenómenos eléctricos y magnéticos. De modo que se estudian aquí las atracciones y repulsiones entre cuerpos electrizados, el funcionamiento de los diversos
electrodomésticos, las propiedades del imán, la producción de un relámpago en una tempestad, etc. La física moderna: Esta parte abarca el desarrollo que alcanzo la física durante el siglo XX, incluyendo el estudio de la estructura del átomo, del fenómeno de la radioactividad, de la teoría de la relatividad de Einstein, etc.
Galileo Galilei (Pisa, actual Italia, 1564-Arcetri, id., 1642) Físico y astrónomo italiano. Galileo
Galilei
escribió
un
texto
sobre
el
movimiento, que mantuvo inédito, en el cual criticaba los puntos de vista de Aristóteles acerca de la caída libre de los graves y el movimiento de los proyectiles; una tradición apócrifa, pero muy divulgada, le atribuye haber ilustrado sus críticas con una serie de experimentos públicos realizados desde lo alto del Campanile de Pisa. En julio de 1609 visitó Venecia y tuvo noticia de la fabricación del anteojo, a cuyo perfeccionamiento se dedicó, y con el cual rea lizó las primeras observaciones de la Luna; descubrió también cuatro satélites de Júpiter y observó las fases de Venus, fenómeno que sólo podía explicarse si se aceptaba la hipótesis heliocéntrica de Copérnico. En 1632 apareció, finalmente, su Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo ; la crítica a la distinción aristotélica entre física terrestre y física
celeste, la enunciación del principio de la relatividad del movimiento, así como el argumento del flujo y el reflujo del mar presentado (errónea mente) como prueba del movimiento de la Tierra, hicieron del texto un verdadero manifiesto copernicano.
Consiguió demostrar las leyes de caída de los cuerpos en el vacío y elaboró una teoría completa sobre el movimiento de los proyectiles. El análisis galileano del movimiento sentó las bases físicas y matemáticas sobre las que los científicos de la siguiente generación edificaron la mecánica física.
PROPIEDADES
DE LA MATER IA
La materia posee diversas propiedades mensurables y no mensurables. Éstas se pueden dividir en dos grupos:
Propiedades generales: no permiten la identificación de la clase de
materia
(sustancia).
Por
ejemplo:
la
inercia
y
la
extensión
(mensurables); la impenetrabilidad (no mensurable).
Propiedades características o específicas : permiten identificar la
sustancia. Por ejemplo: el peso específico (relación entre el peso y el volumen ²medidas de la inercia y la extensión de un cuerpo o porción de materia²); el sabor (no mensurable).
PROPIEDADES
GENERALES
Gravitación Inercia Divisibilidad Extensión Impenetrabilidad PROPIEDADES
CARACTERÍSTICAS
Estado físico Puntos de cambio de estado
Densidad Color, olor y sabor Capacidad de dilatación y contracción Elasticidad Dureza y tenacidad Capacidad de conducir el calor y la electricidad
EJEMPLO: En la tabla adjunta se muestran las aceleraciones de la gravedad en distintos planetas: Mercurio.....................3'74 m/s 2 Tierra...........................9'81 " Marte...........................3'73 " Júpiter..........................25'93 " Saturno.........................11'37 " ¿En qué planeta de los anteriores pesará más un cuerpo de 80 Kg? Para calcular el peso del cuerpo en Mercurio: P = m . g = 80 Kg . 3'74 m/s 2 = 299'2 N Procediendo de forma similar para los demás planetas obtenemos los siguientes resultados: Peso en la Tierra = 784'8 N, Peso en Marte = 298'4 N, Peso en Júpiter = 2074'4 N y Peso en Saturno = 909'6 N. Por tanto, el cuerpo de 80 Kg pesará más en Júpiter.
IPV4 IPv4
es la versión 4 del Protocolo de Internet ( IP o
Inernet Protocol)
y
constituye la primera versión de IP que es implementada de forma extensiva. IPv4
es el principal protocolo utilizado en el Nivel de Red del Modelo TCP/IP
para Internet. Fue descrito inicial mente en el RFC 791 elaborado por la Fuerza de Trabajo en Ingeniería de Internet ( IETF o Internet EngineeringTaskForce) en Septiembre de 1981, documento que dejó obsoleto al RFC 760 de Enero de 1980. IPv4 es un protocolo orientado hacia datos que se utiliza para comunicación entre redes a través de interrupciones (switches) de paquetes (por ejemplo a través de Ethernet). Tiene las siguientes características: y
Es un protocolo de un servicio de datagramas no fiable (también referido como de mejor esfuerzo ).
y
No proporciona garantía en la entrega de datos.
y
No proporciona ni garantías sobre la corrección de los datos.
y
Puede resultar en paquetes duplicados o en desorden.
Todos los problemas mencionados se resuelven en el nivel superior en el modelo TCP/IP, por ejemplo, a través de TCP o El propósito principal de
IP
UDP.
es proveer una dirección única a cada sistema para
asegurar que una computadora en Internet pueda identificar a otra. Direcciones. IPv4
utiliza direcciones de 32 bits (4 bytes) que limita el número de
direcciones posibles a utilizar a 4,294,967,295 d irecciones únicas. Sin embargo, muchas de estas están reservadas para propósitos especiales como redes privadas, Multidifusión (Multicast), etc. Debido a esto se reduce el número de direcciones IP que realmente se pueden utilizar, es esto mismo lo
que ha impulsado la creación de
IPv6
(actualmente en desarrollo) como
reemplazo eventual dentro de algunos años para
IPv4.
IPV6 IPv6 es la versión 6 del Protocolo de Internet (IP por sus siglas en inglés, Internet Protocol), es el encargado de dirigir y encaminar los paquetes en la red, fue diseñado en los años 70 con el objetivo de interconectar redes. El IPv6 fue diseñado por Steve Deering y Craig Mudge, adoptado por Internet EngineeringTaskForce (IETF) en 1994. IPv6 también se conoce por ³IP NextGeneration´ o ³IPng´. Esta nueva versión del Protocolo de Internet está destinada a sustituir al estándar IPv4, la misma cuenta con un límite de direcciones de red, lo cual impide el crecimiento de la red. Portal
go6
IPv6 empieza a ganar terreno en el mercado del gobierno federal de los E.E.U.U. y los portadores asiáticos de comunicaciones. El nuevo portal go6 incluye información más comprensiva sobre IPv6 en la web. Fue creado por Hexago, un vendedor canadiense de IPv6. Cuenta con experiencia en la implementación y aplicación de IPv6. Nos proveen acceso a las últimas herramientas e informaciones sobre la nueva versión del Protocolo de Internet. A pesar de que IPv6 fue diseñado para ofrecer una seguridad mejor que Ipv4, la seguridad sigue siendo una edición en nuevas instalaciones debido a la escasez de las herramientas de seguridad para estos protocolos. Para ello podemos hacer uso de los cortafuegos (firewall) actuales. La utilización de IPv6 se ha frenado por la Traducción de Direcciones de Red (NAT, Network AddressTranslation), temporalmente alivia la falta de estas direcciones de red.
