Areas de la física

La  óptica  es la rama de la  física  que involucra el estudio del comportamiento y las propiedades de la  luz ,​ incluidas sus interacciones con la  materia , así como la construcción de  instrumentos  que se sirven de ella o la  detectan .​ La óptica generalmente describe el comportamiento de la  luz visible , de la  radiación ultravioleta  y de la  radiación infrarroja . Al ser una  radiación electromagnética , otras formas de radiación del mismo tipo como los  rayos X , las  microondas  y las  ondas de radio  muestran propiedades similares.​ La mayoría de los fenómenos ópticos pueden explicarse utilizando la descripción  electrodinámica  clásica de la luz. Sin embargo, la óptica práctica generalmente utiliza modelos simplificados. El más común de estos modelos, la  óptica geométrica , trata la luz como una colección de  rayos  que viajan en línea recta y se desvían cuando atraviesan o se reflejan en las superficies. La  óptica física  es un modelo de la luz más completo, que

La  biofísica  es la  ciencia  que estudia la  biología  con los principios y métodos de la  física .  ​Se discute si la biofísica es una rama de la física o de la biología. Desde un punto de vista puede concebirse que los conocimientos y enfoques acumulados en la física "pura" pueden aplicarse al estudio de sistemas biológicos. En ese caso la biofísica le aporta conocimientos a la biología, pero no a la física, sin embargo, le ofrece a la física evidencia experimental que permite corroborar teorías. Ejemplos en ese sentido son la física de la audición, la  biomecánica , los  motores moleculares ,  comunicación molecular , entre otros campos de la biología abordada por la física. Otros estudios consideran que existen ramas de la física que deben desarrollarse a profundidad como problemas físicos específicamente relacionados con la materia viviente. Así, por ejemplo, los  polímeros  biológicos (como las  proteínas ) no son lo suficientemente grandes como para poderlos

El término  astrofísica  refiere al desarrollo y estudio de la  física  aplicada a la  astronomía .​ La astrofísica emplea la física para explicar las propiedades y fenómenos de los cuerpos estelares a través de sus leyes, fórmulas y magnitudes.​ Si bien se usó originalmente para denominar la parte teórica de dicho estudio, la necesidad de dar explicación física a las observaciones astronómicas ha llevado a que los términos astronomía y  astrofísica  sean usados de forma equivalente.  Una vez que se comprendió que los elementos que forman parte de los "objetos celestes" eran los mismos que conforman la  Tierra  y que las mismas leyes de la física se aplican a ellos, había nacido la astrofísica como una aplicación de la física a los fenómenos observados por la astronomía. La astrofísica se basa, pues, en la asunción de que las  leyes de la física  y la química son universales, es decir, que son las mismas en todo el universo.  La mayoría de los astrónomos (si no todos) ti

La  geofísica  es la ciencia que se encarga del estudio de la  Tierra  desde el punto de vista de la  física . Su objeto de estudio abarca todos los fenómenos relacionados con la estructura, condiciones físicas e historia evolutiva de la Tierra.  Al ser una disciplina principalmente experimental, usa para su estudio métodos cuantitativos físicos como la física de reflexión y refracción de ondas mecánicas, y una serie de métodos basados en la medida de la  gravedad , de  campos electromagnéticos ,  magnéticos  o  eléctricos  y de fenómenos  radiactivos . En algunos casos dichos métodos aprovechan campos o fenómenos naturales (gravedad, magnetismo terrestre, mareas, terremotos,  tsunamis , etc.) y en otros son inducidos por el hombre (campos eléctricos y fenómenos sísmicos). Dentro de la geofísica se distinguen dos grandes ramas: La geofísica interna y la geofísica externa. La  geofísica interna  analiza el interior de la Tierra y las principales cuestiones que estudia son:

El  electromagnetismo  es una rama de la  física  que estudia y unifica los fenómenos  eléctricos  y  magnéticos  en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron presentados por  Michael Faraday  y formulados por primera vez de modo completo por  James Clerk Maxwell  en el año 1865. La formulación consiste en cuatro  ecuaciones diferenciales   vectoriales  que relacionan el  campo eléctrico , el  campo magnético  y sus respectivas fuentes materiales ( corriente eléctrica ,  polarización eléctrica  y  polarización magnética ), conocidas como  ecuaciones de Maxwell , lo que ha sido considerada como la “ segunda gran unificación de la física ”, siendo la primera realizada por  Isaac Newton . El electromagnetismo es llamada también  teoría de campos ; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en  magnitudes físicas   vectoriales  o  tensoriales  dependientes de la  posición en el espacio  y del  tiempo . El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópic

El  magnetismo  o  energía magnética  es un fenómeno natural por el cual algunos objetos producen  fuerza  de atracción o repulsión sobre los otros materiales.  Hay algunos materiales conocidos que tienen propiedades magnéticas detectables fácilmente como el  níquel ,  hierro ,  cobalto  y sus  aleaciones  que comúnmente se llaman  imanes . Sin embargo, todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un  campo magnético . El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los dos componentes de la  radiación electromagnética , como por ejemplo, la  luz . El fenómeno del magnetismo es ejercido por un  campo magnético , por ejemplo, una corriente eléctrica o un dipolo magnético crea un campo magnético, este al girar imparte una fuerza magnética a otras partículas que están en el campo. Para una aproximación excelente (pero ignorando algunos efectos cuánticos, véase  electrodinámica cuántica ) las ecuaciones

La  mecánica de fluidos  es la rama de la  física  comprendida dentro de la  mecánica de medios continuos  que estudia el movimiento de los  fluidos , así como las  fuerzas  que lo provocan.​  La característica fundamental que define a los  fluidos  es su incapacidad para resistir  esfuerzos cortantes  (lo que provoca que carezcan de forma definida). También estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita. Nótese que los gases pueden comprimirse, mientras que los líquidos carecen de esta característica (la  compresibilidad  de los líquidos a altas presiones no es exactamente cero pero es cercana a cero) aunque toman la forma del recipiente que los contiene. La compresibilidad de un fluido depende del tipo de problema, en algunas aplicaciones aerodinámicas, aun cuando el fluido es aire, puede asumirse que el cambio de volumen del aire es cero. Como en todas las ramas de la ciencia, en la mecánica de fluidos se parte de la  hipótesis  en función de las cual

La  mecánica de un cuerpo rígido  es aquella que estudia el movimiento y equilibrio de  sólidos  materiales ignorando sus  deformaciones .  Se trata, por tanto, de un modelo matemático útil para estudiar una parte de la mecánica de sólidos, ya que todos los sólidos reales son deformables. Se entiende por  cuerpo rígido  un conjunto de puntos del espacio que se mueven de tal manera que no se alteran las  distancias  entre ellos, sea cual sea la fuerza actuante (matemáticamente, el movimiento de un cuerpo rígido viene dado por un  grupo uniparamétrico  de  isometrías ). Centro de gravedad El centro de gravedad o  centro de masas  de un sistema  continuo  es el  punto  geométrico definido como: ( 1 ) {\displaystyle \mathbf {r} _{\text{CM}}={\frac {\int \mathbf {r} dm}{\int dm}}={\frac {\int \mathbf {r} dm}{M}}} En mecánica del cuerpo rígido, el centro de masa se usa porque tomando un sistema de coordenadas centrado en él, la  energía cinética  total K puede expresarse como 

La  termodinámica  es la rama de la  física  que describe los estados de  equilibrio termodinámico  a  nivel macroscópico .  El  Diccionario de la lengua española  de la  Real Academia , por su parte, define la termodinámica como la rama de la física encargada del estudio de la interacción entre el  calor  y otras manifestaciones de la  energía .​ Constituye una  teoría fenomenológica , a partir de  razonamientos deductivos , que estudia sistemas reales, sin  modelizar  y sigue un método experimental.​ Los estados de equilibrio se estudian y definen por medio de  magnitudes extensivas  tales como la  energía interna , la  entropía , el  volumen  o la composición  molar  del sistema,​ o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como la  temperatura ,  presión  y el  potencial químico ; otras magnitudes, tales como la  imanación , la  fuerza electromotriz  y las asociadas con la mecánica de los  medios continuos  en general también pueden tratarse por medio de