Notas sobre Mecánica, 1

En este texto procuramos enfocarnos en armar un discurso encaminado a enseñar a pensar, más que en realizar construcciones conceptuales que dificultan, cuando se requiere, la aplicación del discurso de la Física a la comprensión de fenómenos y a la solución de problemas.

La Física, es un sistema de pensamiento cuya estructura ha sido enriquecida, a lo largo de los años, con el objetivo de comprender diversos fenómenos y de resolver problemas, tanto de interés científico como técnico.

El discurso de la Física está estructurado a partir de conjuntos de axiomas que definen cada área fenomenológica de conocimiento, las cuales pueden plantearse de la siguiente manera:
a. Mecánica.
b.Termodinámica.
c.Electromagnetismo.
d.Fenómenos ondulatorios.
e.Física relativista, especial y general.
f.Física cuántica.

La lista mostrada aquí arriba es general y nos lleva a comenzar, el desarrollo de nuestro texto, por el tema de la Mecánica.

Mecánica

Son tres axiomas los que dan estructura al cuerpo de conocimiento de la mecánica.

Axioma 1.
De la existencia de los marcos de referencia inerciales.

Axioma 2.
De la ecuación de movimiento:
F = ma
Axioma 3.
De la acción y la reacción ante la interacción con fuerzas.

El evento didáctico es un evento semiótico per se y por antonomasia, y la mecánica nos proporciona un bello ejemplo de cómo es posible resolver problemas a través de realizar transformaciones semióticas, que parten de enunciar un par de generadores de estructura que son:
a. El postulado de la energía cinética.
b.El postulado del principio de D’Alambert.
Estos generadores de estructura nos permiten obtener la ecuación de Euler-Lagrange o la ecuación de Hamilton-Jacobi.

Este replanteamiento de la ecuación de movimiento, F = ma, arroja luz, no solamente sobre la naturaleza de la mecánica, que permitió a Einstein y a Schrodinger, formular la mecánica relativista y la mecánica cuántica, respectivamente, sino, a su vez, sobre la naturaleza de las matemáticas.

El enriquecimiento estructural de la mecánica, realizado por Einstein, encontró su marco teórico matemático a través de la formulación lagrangiana de la mecánica, que recae finalmente en la geometría de Riemann y la geometría diferencial.

A su vez, el enriquecimiento estructural, realizado por Schrodinger, tiene raíces matemáticas en la formulación de la mecánica de Hamilton-Jacobi.

Marco A Nava R

Físico por la UNAM Maestro en Docencia de la Física por MADEMS-UNAM

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