La física es una ciencia fundamental que tiene profunda influencia en todas las otras ciencias. Por consiguiente, no solo los estudiantes de física e ingeniería, sino todo aquel que piense seguir una carrera científica debe tener una completa comprensión de sus ideas fundamentales.

Los principios fundamentales de la Física, junto con algunas ramas de las Matemáticas, constituyen el pilar sobre el que descansan esa disciplina y todas las especialidades de la ingeniería.

Esta asignatura trata ante todo ayudar al estudiante de Ingeniería a conseguir, en poco tiempo, un buen conocimiento de los principios y métodos básicos en electricidad y magnetismo.

Este curso esta dirigido a estudiantes de ingeniería que han completado durante el primer año un curso de mecánica, calor y sonido. Han estudiado también, durante este primer año, geometría analítica y cálculo diferencial y durante el segundo están cursado cálculo y ecuaciones diferenciales. Esta preparación matemática y física permite desarrollar la materia en un nivel algo más elevado que el curso de física general.

Fundamentación - Marco Teórico Epistemológico (1)

Al ser la Física una ciencia de la naturaleza, su enseñanza permitirá al estudiante del CGCB(2) adquirir los fundamentos básicos de esta ciencia como así también conocer sus implicancias y limitaciones, constituyéndose en la herramienta imprescindible para iniciarse en la modelación de problemas de Ingeniería, mediante la relación de conceptos que requieren distintos niveles de abstracción.

El estudiante que curse las asignaturas que imparten los conocimientos de Física, podrá reconocer distintos modelos físicos que se adecuan a diversas situaciones y definir el campo de validez de cada modelo seleccionado, evaluando el grado de aproximación logrado. Desarrollará el sentido crítico para seleccionar y aplicar los fundamentos teóricos pertinentes en la resolución de una situación problemática específica encontrando las variables relevantes.

Las asignaturas del área contribuyen al desarrollo de las competencias genéricas académicas definidas por el CONFEDI (3): “Identificar y analizar los datos pertinentes de una situación problemática, organizarlos en estructuras coherentes y representarlos de acuerdo al contexto; formular preguntas o hipótesis respecto de resultados o comportamientos esperados; identificar los modelos más pertinentes para interpretar y resolver la situación planteada en forma coloquial o gráfica; buscar alternativas de solución al problema; aplicar los principios, reglas o teorías, acordes al modelo elegido, para resolver un problema; establecer supuestos, usar técnicas eficaces de resolución (analíticas, gráficas confeccionadas con escalas adecuadas); estimar errores; analizar y valorar los resultados obtenidos, incluyendo el análisis dimensional de las ecuaciones planteadas y las unidades de medida de las magnitudes intervinientes; expresar las conclusiones utilizando con solvencia el lenguaje científico; adquirir la capacidad de plantear y resolver situaciones nuevas a partir de los principios generales o por analogía”.

Además los estudiantes adquirirán destreza en el manejo de equipos experimentales; desarrollando la capacidad de obtener, reconocer y clasificar los registros obtenidos durante una actividad de aprendizaje experimental y comparándolos con los que resultan de aplicar los modelos físicos conocidos.

El estudio y análisis de los principios básicos de la Física, sus implicaciones y limitaciones, haciendo énfasis en la fundamentación sólida de los mismos, en la resolución de problemas y en la preparación para comprender las aplicaciones en la vida cotidiana y la tecnología actual, contribuyen al desarrollo de las capacidades que son el objetivo de las asignaturas que comprende el área.

(1) Texto extraído del libro "Documento Curricular Ciclo General de Conocimientos Básicos en Carreras de Ingeniería CGCB". Autores: UN San Juan, UN Cuyo, UN San Luis (Ribotta, S y Pereyra S.), UN La Pampa, UN Patagonia San Juan Bosco (2009) ISBN 978-987-05-7408-8
(2) CGCB: Ciclo General de Conocimientos Básicos
(3) CONFEDI: Consejo Federal de Decanos de Facultades de Ingeniería de la República Argentina

Electricidad y Magnetismo (4)

Es la rama de la física   que se ocupa de los fenómenos eléctricos y magnéticos. Las leyes de la electricidad y del magnetismo desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de dispositivos como reproductores de MP3, televisores, motores eléctricos, computadoras, aceleradores de lata energía y otros aparatos electrónicos. Incluso, en su forma más básica, las fuerzas interatómicas e intermoleculares responsables de la formación de sólidos y líquidos son, en su origen, eléctricas.

Evidencia encontrada en documentos de la antigua China sugiere que desde el año 2000 a.C., el magnetismo ya había sido observado. Los antiguos griegos observaron fenómenos  eléctricos y magnéticos desde el año 700 a.C. conocían las fuerzas magnéticas al observar la magnetita, piedra de origen natural, que es atraída por el hierro. (La palabra eléctrico viene de elecktron, palabra griega para designar el “ambar”. La palabra magnético proviene de Magnesia, nombre de la provincia griega donde se encontró magnetita por primera vez).

No fue sino hasta principio del siglo XIX que los científicos llegaron a la conclusión de que la electricidad y el magnetismo son fenómenos relacionados. En 1819 Oersted descubrió que la aguja de la brújula se desvía si se coloca cerca de un circuito por el que se conduce una corriente eléctrica. En 1831, Michael Faraday  y, en forma simultánea, Joseph Henry, demostraron que cuando se pone en movimiento un alambre cerca de un imán (o, de manera equivalente, cuando un imán se mueve de un alambre), se establece una corriente eléctrica en dicho alambre. En 1873, James Maxwell aprovechó estas observaciones junto con otros experimentos para sustentar las leyes del electromagnetismo tal como se conoce hoy día (Electromagnetismo es le nombre que se le da al estudio conjunto de la electricidad y del magnetismo)

La contribución de Maxwell en el campo del electromagnetismo fue de especial relevancia porque las leyes que formuló son fundamentales para explicar todas las formas de fenómenos electromagnéticos. Su trabajo tiene tanta importancia como las leyes del movimiento y la teoría de la gravitación universal.


(4) Texto extraído del libro "Física para ciencias e ingeniería con físca moderna". Autores: Serway, R. y Jewett, J. Volumen 2. Séptima Edición (2008) ISBN 978-970-686-837-4