Definición de los fenómenos físicos

En el contexto de la ciencia, y particularmente para nuestro campo, los fenómenos físicos se refieren a cualquier cambio o evento que ocurre en la naturaleza sin alterar la composición interna o la identidad química de una sustancia. Es decir, las propiedades físicas de la materia pueden cambiar (como su estado, forma, temperatura, etc.), pero las moléculas o átomos que la componen siguen siendo los mismos.

Se debe pensar en ellos como los "sucesos" o "procesos" observables y medibles que ocurren en el universo, y que pueden ser descritos y predichos por las leyes de la física.

Características principales:

1. No hay cambio en la composición química:
   La distinción más importante. Cuando ocurre un fenómeno físico, la sustancia involucrada sigue siendo la misma a nivel molecular. Por ejemplo, el agua sigue siendo agua, ya sea líquida, sólida (hielo) o gaseosa (vapor). Sus moléculas (H₂O) no se rompen ni se forman nuevas moléculas.
2. Generalmente reversibles:
   Muchos fenómenos físicos pueden revertirse para que la materia vuelva a su estado original sin mayor dificultad. El hielo se derrite en agua líquida y el agua líquida puede volver a congelarse en hielo.
3. Implican cambios en propiedades físicas:
   Se manifiestan a través de alteraciones en características como:
   • Estado de agregación: Sólido, líquido, gaseoso, plasma.
   • Forma y tamaño: Un objeto que se dobla, se rompe, se estira.
   • Temperatura: El calentamiento o enfriamiento de un objeto.
   • Movimiento: Un objeto que se desplaza, acelera o frena.
   • Energía: La transferencia de calor, luz, sonido, electricidad.
   • Propiedades ópticas: Cómo la luz interactúa con un material (reflexión, refracción, absorción).
   • Propiedades acústicas: Cómo el sonido interactúa con un material (transmisión, absorción, reflexión).
   • Son cuantificables y predecibles: Se pueden describir con modelos matemáticos y leyes físicas, lo que nos permite medir y predecir su comportamiento bajo diferentes condiciones. Esto es fundamental para la ingeniería y el diseño arquitectónico.

Definición de los principios Físicos

Mientras que un fenómeno físico es un evento observable en la naturaleza (por ejemplo, "el calor se mueve"), un principio físico es la ley o el concepto fundamental que explica por qué y cómo ocurre ese fenómeno, y cómo podemos predecirlo y, crucialmente, manipularlo. En el contexto de las ecotecnologías arquitectónicas, los principios físicos son las reglas de juego del universo que el arquitecto debe comprender para diseñar edificios que interactúen de manera óptima con su entorno natural, mejorando la habitabilidad de manera sostenible. Dicho de otra forma:

Los principios físicos en las ecotecnologías arquitectónicas son las leyes científicas fundamentales y las relaciones causa-efecto que rigen los fenómenos naturales, y que son deliberadamente aplicadas y aprovechadas en el diseño y la construcción de edificios para optimizar su eficiencia energética, el confort de sus ocupantes y su impacto ambiental (sustentabilidad).

A continuación se desglosa lo que esto implica:


Leyes Universales: Son verdades fundamentales de la física que se aplican consistentemente en cualquier lugar. Por ejemplo, la ley de conservación de la energía, las leyes de la termodinámica, las leyes de la óptica.

Explicación del "Porqué" y "Cómo":
Un principio físico no solo describe un fenómeno, sino que explica la mecánica detrás de él.
Fenómeno:
El sol calienta una pared.
Principio:
La radiación electromagnética (un tipo de transferencia de energía) incide sobre una superficie, y la energía de los fotones es absorbida, aumentando la energía cinética de las moléculas del material, lo que se manifiesta como un aumento de temperatura. La cantidad de energía absorbida depende de las propiedades de absorción del material.


Base para la Manipulación y el Diseño:
Comprender un principio físico nos da el conocimiento para diseñar intencionalmente.
Si entendemos cómo el calor se transfiere por conducción, podemos seleccionar materiales con baja conductividad para aislar.
Si entendemos la convección, podemos diseñar aberturas para ventilación natural.

Interconexión de Fenómenos:
A menudo, varias leyes y fenómenos físicos interactúan en una ecotecnología.