domingo, 6 de mayo de 2012

Los otros tres significados del signo “=” en física


El signo igual (=) tiene con nosotros más de 450 años, es un signo maravilloso pues nos permitió balancear rápidamente fórmulas que antes era verbalizadas (descritas por varias palabras), como por ejemplo en algebra; por lo cual, al disminuir signos, aumento la velocidad
 para resolver y explicar problemas. 

Sin embargo, cuando damos cursos introductorios de física debemos recordar que nuestros estudiantes están aprendiendo un nuevo lenguaje: 
el matemático. 

Los estudiantes suelen describir con palabras, no con símbolos 
tan abstractos, por lo cual es una buena idea verbalizar y explicar un poco más el significado de “=” en las ecuaciones que usamos.

Estas son las tres categorías que puede significar “=”

1) “=” “Generador de”.
 Por ejemplo, la común fórmula F=ma es un buen ejemplo, pues encontramos una secuencia lógica y clara: una fuerza genera una aceleración. 
Es extraño escribir ma =F, pues aunque es matemáticamente correcto, pues la fuerza tiene el papel de ser la “causa” que produce el “efecto”, llamado aceleración. Un caso similar tenemos con W = \Delta E, donde “=” 
puede significar “genera” o “produce”.
Cuando trabajamos con temas de movimiento circular uniforme, la fuerza centrípeta puede provenir de diferentes fuerzas. 
Si es una fuerza de fricción: \muF_N = F_E; 
una fuerza de Lorentez: qvB = F_c. 
En estos casos “=” significa “sirve como” o “provee”.

2) “=” “se conserva cuando”. 
En leyes de conservación, como por ejemplo momentum lineal
 P_i = P_f, o conservación de energía E_i = E_f, 
podemos interpretar “=” como “para mantener”.

3) “=” “se llama”. 
Los estudiantes suelen sentirse cómodos cuando se dan cuenta de que muchas fórmulas son una definición o la descripción de una situación instantánea.

P= mv, E_k = \frac{1}{2}mv^2
.
Exactamente, pues solamente nos describen a la cantidad física 
en un momento y posición. 

En esta categoría “=” significa “nombrado” o “definido”.