FÍSICA · OBSERVAR Y EXPLICAR
El hielo que se derrite, una bicicleta que frena y un imán que atrae un clip son ejemplos de fenómenos físicos. En esta colección verás qué ocurre en cada caso y qué condiciones ayudan a explicarlo.
Los fenómenos físicos incluyen movimientos, propagación de ondas, transferencias de energía e interacciones eléctricas y magnéticas. Cuando hablamos de un cambio físico de la materia, nos referimos a una transformación que no produce sustancias químicas nuevas, como fundir hielo o deformar un resorte.
EJEMPLO 01
Un carrito pasa de un extremo del pasillo al otro al empujarlo.
Qué ocurre: Su posición cambia respecto al suelo.
El movimiento se describe respecto a una referencia: el carrito se mueve respecto al pasillo, aunque una caja apoyada en él permanezca quieta respecto al propio carrito.
EJEMPLO 02
En el tramo recto de una cinta, una caja avanza distancias iguales en tiempos iguales.
Qué ocurre: Mantiene una velocidad constante: es movimiento rectilíneo uniforme.
El ejemplo describe el tramo uniforme. Al arrancar, detenerse o llegar a una curva ya cambia su velocidad.
Condiciones: La caja no resbala; se idealiza la velocidad de la cinta como constante en ese tramo.
EJEMPLO 03
Una bicicleta reduce su rapidez antes de llegar a un cruce.
Qué ocurre: Su velocidad cambia: tiene aceleración, aunque vaya cada vez más despacio.
Acelerar no significa únicamente aumentar la rapidez. También hay aceleración al girar, porque cambia la dirección de la velocidad.
EJEMPLO 04
Una pelota soltada desde el reposo gana rapidez mientras cae.
Qué ocurre: La gravedad produce una aceleración hacia abajo.
Cerca de la superficie terrestre se suele usar g ≈ 9,8 m/s². No es un valor exacto universal. Caída libre significa que solo actúa la gravedad en el modelo; también puede describir parte de un lanzamiento.
Condiciones: Se desprecia la resistencia del aire y se considera una altura pequeña frente al radio terrestre.
EJEMPLO 05
Un automóvil recorre una curva circular, incluso manteniendo la misma rapidez.
Qué ocurre: Cambia la dirección de su velocidad; necesita una fuerza resultante con componente hacia el centro.
Esa componente se llama centrípeta; en una curva plana la aporta principalmente el rozamiento con la carretera. La fuerza centrífuga se introduce al describir el movimiento desde un marco que gira. Desde el suelo, la tendencia inercial es seguir por la tangente, no una repulsión real desde el centro.
EJEMPLO 06
La pelota sube, alcanza una altura máxima y después baja.
Qué ocurre: Combina avance horizontal con aceleración vertical debida a la gravedad.
La trayectoria resulta parabólica bajo estas condiciones. La pelota ya está acelerada hacia abajo mientras sube; en el punto más alto su velocidad vertical es cero, pero la gravedad sigue actuando.
Condiciones: Modelo sin resistencia del aire y con gravedad uniforme durante el vuelo, después de soltar la pelota.
EJEMPLO 07
Una camiseta tendida pierde agua sin llegar a hervir.
Qué ocurre: Parte del agua líquida pasa al aire como vapor por evaporación.
Sucede en la superficie del líquido también a temperatura ambiente. El viento y un aire menos húmedo suelen favorecer el secado.
EJEMPLO 08
Aparecen gotas en la superficie exterior de un vaso con agua fría.
Qué ocurre: El vapor de agua del aire se condensa al enfriarse junto al vaso.
Las gotas no han atravesado el vidrio. Se forman cuando la superficie está suficientemente fría respecto al punto de rocío del aire.
EJEMPLO 09
El agua de una cubitera se solidifica dentro del congelador.
Qué ocurre: Pasa de líquido a sólido por congelación.
Sigue siendo agua. Para agua pura a presión atmosférica normal, la temperatura de equilibrio entre hielo y agua es aproximadamente 0 °C.
EJEMPLO 10
Un cubito fuera del congelador va formando un pequeño charco.
Qué ocurre: El hielo absorbe energía y pasa a agua líquida: fusión.
Cambiar de estado no convierte el agua en otra sustancia. Durante la fusión, absorber energía no exige que suba la temperatura del hielo y agua en equilibrio.
EJEMPLO 11
Un cubito descubierto puede hacerse más pequeño durante una estancia prolongada en el congelador.
Qué ocurre: Parte del hielo pasa directamente a vapor: sublimación.
Puede suceder bajo cero si el aire próximo no está saturado respecto al hielo. No necesita atravesar primero el estado líquido.
EJEMPLO 12
Al pulsar una cuerda, escuchamos una nota.
Qué ocurre: Las vibraciones de la cuerda y del instrumento producen variaciones de presión que se propagan por el aire.
El sonido necesita un medio material; también puede viajar por líquidos y sólidos. No atraviesa el vacío como lo hace la luz.
EJEMPLO 13
La sirena de un vehículo suena más aguda al acercarse y más grave al alejarse.
Qué ocurre: El movimiento relativo cambia la frecuencia que recibe el observador: efecto Doppler.
No hace falta que la sirena cambie su frecuencia de emisión. La diferencia recibida es medible, no una ilusión; alejarse también puede reducir el volumen, pero frecuencia e intensidad son propiedades distintas.
Condiciones: Se compara una fuente de frecuencia constante que se aproxima y luego se aleja; velocidades menores que la del sonido.
EJEMPLO 14
La luz de un objeto llega a un espejo y parte de ella regresa hacia nuestros ojos.
Qué ocurre: La luz cambia de dirección por reflexión.
La imagen no es un objeto guardado detrás del espejo. Se forma porque interpretamos los rayos reflejados como si procedieran de esa región.
EJEMPLO 15
Un lápiz parcialmente sumergido parece quebrarse en la superficie al mirarlo de lado.
Qué ocurre: La luz cambia de dirección al pasar entre agua y aire: refracción.
El lápiz sigue recto. Lo que cambia es el recorrido de la luz y, por eso, la posición aparente de la parte sumergida.
EJEMPLO 16
Al encender una bombilla incandescente, su filamento emite luz.
Qué ocurre: La corriente calienta el filamento y este emite radiación, parte de ella visible.
La habitación se ilumina cuando esa luz llega a los objetos y a nuestros ojos. Un LED también ilumina, pero su emisión se produce mediante otro mecanismo; no todas las bombillas tienen un filamento incandescente.
EJEMPLO 17
Una piedra expuesta al sol puede aumentar de temperatura.
Qué ocurre: Absorbe parte de la radiación solar y gana energía interna.
La radiación transporta energía a través del espacio. La temperatura final depende también de la energía que la piedra cede al entorno; recibir energía no implica calentarse indefinidamente.
EJEMPLO 18
El agua de una olla aumenta de temperatura antes de hervir.
Qué ocurre: Se transfiere energía desde la placa a la olla y al agua.
Aquí se describe el calentamiento del agua. En una cocina de gas también habría combustión del combustible, un proceso químico; ambos tipos de proceso pueden coexistir en una misma actividad.
EJEMPLO 19
Una bebida templada pierde energía al permanecer dentro del refrigerador.
Qué ocurre: Se transfiere calor desde la bebida hacia el interior más frío.
En un refrigerador de compresión, el refrigerante absorbe energía al evaporarse y la cede al exterior al condensarse. El compresor requiere trabajo. El aparato transporta energía al ambiente; no destruye el calor ni crea frío como una sustancia.
EJEMPLO 20
Una barra de aluminio se alarga ligeramente al aumentar su temperatura.
Qué ocurre: Sus dimensiones cambian por dilatación térmica.
Si se impide su expansión, aparecen esfuerzos en la pieza. Por eso algunas estructuras incluyen juntas que permiten acomodar los cambios de longitud.
Condiciones: Barra libre para expandirse, en un intervalo ordinario de temperatura y sin cambio de estado.
EJEMPLO 21
Un resorte se estira bajo una carga y vuelve a su forma inicial al retirarla.
Qué ocurre: Se deforma elásticamente.
La recuperación depende de no superar su límite elástico. Si la carga es excesiva, puede quedar deformado de manera permanente: no toda deformación es reversible.
EJEMPLO 22
Una hoja se divide en dos trozos al rasgarla.
Qué ocurre: Cambian su forma, su tamaño y la continuidad del material.
En la clasificación escolar es un cambio físico: no se transforma el papel en ceniza ni en gases de combustión. Que no puedas restituir fácilmente la hoja original no lo convierte en un cambio químico.
EJEMPLO 23
Al remover una pequeña cantidad de sal en agua, dejamos de ver los cristales.
Qué ocurre: La sal se distribuye en la disolución; no ha desaparecido.
Los iones de la sal quedan rodeados por moléculas de agua. En este ejemplo escolar la disolución se clasifica como cambio físico; al evaporar el agua pueden recuperarse cristales. Mezclar otras sustancias sí puede provocar reacciones: no toda mezcla se comporta igual.
EJEMPLO 24
Un filtro apropiado retiene los granos de arena suspendidos mientras deja pasar el agua.
Qué ocurre: Se separan componentes de una mezcla por su tamaño.
El filtro no transforma la arena en otra sustancia. Este método no separaría la sal disuelta: sus partículas no quedan retenidas como los granos de arena.
EJEMPLO 25
Al introducir más aire en un neumático ya formado, aumenta su presión.
Qué ocurre: Hay más partículas de gas dentro de un volumen que cambia poco.
En una cubierta inicialmente desinflada, parte del efecto es aumentar el volumen. Añadir aire y comprimir una cantidad encerrada son dos situaciones distintas.
Condiciones: Se compara a temperatura semejante y cuando la cubierta ya limita apreciablemente la expansión.
EJEMPLO 26
Un gas encerrado en un cilindro con émbolo móvil ocupa más volumen al calentarse.
Qué ocurre: Se expande si puede desplazar el émbolo contra una presión exterior aproximadamente constante.
En un recipiente rígido cerrado no aumentaría el volumen: subiría la presión. Calentar un gas no significa que siempre se expanda.
Condiciones: Cantidad de gas fija; émbolo libre de moverse; comparación entre estados de equilibrio sin cambio de fase.
EJEMPLO 27
Un émbolo reduce el volumen de una cantidad de aire encerrada.
Qué ocurre: Con temperatura constante, la presión aumenta al disminuir el volumen.
La relación inversa entre presión absoluta y volumen corresponde al modelo de gas ideal. Si la compresión es rápida, el aire puede calentarse y hace falta considerar también ese cambio de temperatura.
Condiciones: No hay fugas; temperatura aproximadamente constante y aire en condiciones próximas al comportamiento ideal.
EJEMPLO 28
Un imán acerca un clip de acero sin tocarlo inicialmente.
Qué ocurre: La interacción magnética puede producir una fuerza a distancia.
No todos los metales son atraídos con la misma facilidad: el cobre no responde como el acero. Entre dos imanes también puede haber repulsión cuando se enfrentan polos iguales.
EJEMPLO 29
Al cerrar un circuito adecuado, circula corriente por el cable metálico.
Qué ocurre: Hay un transporte neto de carga eléctrica.
En los metales los portadores móviles son electrones; en una disolución conductora son iones. Una batería puede producir energía eléctrica mediante reacciones químicas, aunque aquí se describe el transporte de carga en el cable.
EJEMPLO 30
Una grúa electromagnética atrae piezas de hierro cuando circula corriente por su bobina.
Qué ocurre: La corriente produce un campo magnético, reforzado por el núcleo ferromagnético.
Al interrumpir la corriente, el campo debido a ella desaparece. El núcleo puede conservar cierto magnetismo residual; la intensidad de la atracción depende del diseño y de los materiales.
Pregunta qué proceso estás describiendo y si produce sustancias nuevas. Que haya calor, burbujas, luz o movimiento no basta por sí solo para decidir.
Un proceso físico puede acompañar a uno químico. Por ejemplo, una llama calienta una olla: la combustión y el calentamiento se analizan por separado.
Esta distinción indica el contexto, no dos leyes físicas diferentes. El agua puede evaporarse de una laguna o de la ropa tendida; una roca puede caer de una ladera y una pelota caer al soltarla. La intervención humana no hace que un fenómeno sea necesariamente más intenso.
También conviene distinguir el fenómeno (una bicicleta frena), la magnitud que lo describe (su aceleración) y la ley o modelo que usamos para explicarlo. Una palabra como «temperatura» no es, por sí sola, un ejemplo de un suceso.
Identifica el proceso concreto y explica tu respuesta antes de abrir las soluciones.
Consultadas el 6 de octubre de 2026. Selección de situaciones, explicaciones y ejercicios: Editorial Ejemplode.