El documento introduce el concepto de campo en física usando analogías con una esponja deformada. Explica que una masa como una esfera de hierro deforma el espacio circundante de manera similar a como deforma la superficie de una esponja, y que la altura variable de la esponja puede usarse para modelar este campo deformado. Finalmente, concluye que en física un campo representa cómo una masa o carga eléctrica modifica el espacio que la rodea.

1. El concepto campo
F u n d a m e n t a l e n m e c á n i c a
y e l e c t r i c i d a d

2. Estudiar y analizar cómo una carga
eléctrica puntual o masa genera
modificaciones en el espacio.
Modificaciones que modelizaremos a
través del concepto: Campo.

3. Es importante analizar y comprender,
lo que queremos decir con
modificaciones al espacio

4. Imaginemos una esponja de las que
usamos para lavar los platos.

5. La esponja, cuando no ha sido usada,
se ve firme (tensa) y uniforme a todo
lo largo de su superficie superior.

6. La superficie del siguiente dispositivo,
que fabricamos, también tiene una
superficie firme (tensa) y uniforme.

7. Para el caso que queremos modelizar,
la superficie de la esponja y la
superficie del dispositivo van a
representar el espacio.

8. ¿Qué sucede a la superficie de la
esponja o a la superficie del
dispositivo, si colocamos sobre
ellas una esfera de hierro sólida?

9. Al colocar una esfera sólida sobre la
esponja observamos que su superficie
de la esponja deja de ser firme (tensa)
y uniforme.

10. Lo mismo ocurre con la superficie de
nuestro dispositivo.

11. Lo anterior es lo mismo que hace una
carga eléctrica puntual o una masa,
al espacio que la rodea, producir
deformaciones.

12. ¿Qué hace un Físico ante una
situación como la que acabamos de
describir?

13. Un Físico ante una situación como
esta, se preguntaría: ¿cómo
medimos la deformación de la
esponja?

14. Pero, para medir la deformación de
la esponja en su superficie, es
necesario elaborar un modelo
simple.

15. ¿Cómo construimos un modelo
simple, que nos ayude a explicar
las modificaciones del espacio?

16. En este punto es necesario identificar, en
el fenómeno de deformación de la esponja
o en la deformación de la superficie del
dispositivo, debido al peso de la esfera de
hierro sólida, una propiedad física medible
que represente dicha deformación.

17. ¿Cuál es la propiedad física medible
que representa dicha deformación, en
los dos ejemplos que estamos
analizando?

18. La altura de la esponja, así como
la altura del dispositivo, teniendo
como referencia la superficie
sobre la que reposan: ¿es
medible?

19. ¿Cuántas alturas identificamos?

20. Una altura para cada caso, antes de
la deformación, y un conjunto de
alturas después de la deformación.

21. Específicamente, nos centraremos en
comparar lo que sucede antes y
después de la deformación, a la altura
de la esponja y a la altura del
dispositivo, en cualquiera de sus
puntos, alrededor de la esfera de hierro
sólida.

22. Como primer elemento para la
comparación de las alturas, inicial y
finales, establecemos una altura .
Esta altura tiene como referencia la
superficie plana, sobre la que
reposa, tanto la esponja o el
dispositivo construido.

23. La altura inicial de la esponja , antes
de colocar sobre ella la esfera de
hierro sólida es igual en cualquier
punto en su superficie. Lo mismo pasa
con el dispositivo construido.

24. Pero, después de colocada la esfera
sólida vemos que la altura de la esponja
o la altura del dispositivo a la superficie
sobre la que reposan, alrededor de la
esfera sólida, cambia punto a punto.

25. Incluso podemos mejorar el modelo,
porque observamos que no es necesario
que exista contacto entre la esponja y la
esfera sólida para que exista una
deformación, es decir, una diferencia de
altura en cualquier punto de la superficie
de la esponja, según se ve en las figuras
a continuación.

27. ¿Cómo representamos eso en el
modelo que estamos construyendo?

29. Entonces, a modo de recapitulación de
este ejemplo, podemos decir que la
esfera sólida ha deformado el espacio
a su alrededor (la superficie de la
esponja) y que ahora existe un valor
distinto para h, en cualquier punto
(cualquier posición) en la cercanía de la
esfera sólida.

30. ¿Qué diría un físico ante estos
resultados?

31. Un Físico diría que en la vecindad de
la esfera sólida, existe un campo de
alturas.

32. Vamos a ver que ese ejemplo es
válido para la atracción gravitatoria
entre el sol y la Tierra y la Tierra y la
Luna. Cómo muestran las imágenes
siguientes (obtenidas en Google
imágenes).

35. Recapitulemos, la existencia de una
masa de los cuerpos como la de la
esfera sólida, la de la Tierra, la de la
Luna y la del Sol, deforman el espacio
y se explican con el modelo de
interacciones de tipo gravitatorio.

37. ¿Qué es un campo en Física?

38. El concepto de campo es
fundamental en toda la Física.

39. Este concepto tiene alguna relación
con un campo de fútbol o un campo
de maíz, sin embargo en Física este
concepto se caracteriza por preciso y
complejo, pues requiere del manejo
de herramientas matemáticas con
cierto nivel de complejidad.

40. Muchas gracias