Post on 27-Oct-2014
INTRODUCCIÓ AL MÈTODE CIENTÍFIC
FENÒMEN FÍSIC
Canvi que una substància pot experimentar sense deixar de ser ella mateixa. Procés
REVERSIBLE
Evaporació de l’aigua (H2O) (aigua en estat líquid és la mateixa substància que l’aigua
en estat gasós)
FENÒMEN QUÍMIC
A partir d’una o diverses substàncies, se n’obtenen altres amb propietats diferents a
les inicials (reacció química)
Cremem alcohol en una llàntia, obtenim vapor d’aigua i diòxid de carboni Combustible + O2 CO2 + H2O
FENÒMEN QUÍMIC
Pot haver-hi un canvi químic si:
•Varia el color de la matèria•Es produeixen gasos en forma de bombolles o efervescència•Hi ha un incendi o una explosió •Es produeix mala olor•S’emet llum•S’emet calor
FENÒMEN QUÍMIC
La llum accelera la descomposició del peròxid d'hidrogen (aigua oxigenada) H2O2. S’emmagatzema normalment en una ampolla fosca per protegir la descomposició del H2O2 .
FENÒMEN QUÍMIC
Alguns canvis passen tan a poc a poc que no els notem fins que no passi el temps.
o Et dones compte quan les reixes es rovellen? Altres, son molt ràpid, com quan es crema un llumí. Aquesta velocitat en la reacció depèn de:o La natura dels materials, o Temperatura ambiento Quantitat de material que hi hao Quantitat d’àrea exposada
Exercici 1 pàgina 7
FENÒMEN FÍSIC O QUÍMIC?
1) Digues si s’ha produït un fenomen físic o químic?
a) Es trenca una copa
b) Cremem un paper
c) L’aigua es congela
d) La mantega es fon al microones
e) Cera d’una espelma
f) Fotosíntesis
g) Dilatació d’un metall
MÈTODE CIENTÍFIC
Primeres observacions
Establir projecte ExperimentacióRecollida dades
Estudi i presentació
dades
Introducció de lleis
Teories
Aplicacions possibles
INDUCCIÓ: parteix dels fets i apunta cap a la seva explicació raonada
DEDUCCIÓ: permet descobrir nous fets a partir de les explicacions
http://www.youtube.com/watch?v=otjLE2jSQk0&feature=related
EXEMPLE INVESTIGACIÓ CIENTÍFICA
COMPORTAMENT DELS GASOS EFECTUADA PER ROBERT BOYLE
Primeres observacions
Volum de l’aire tancat en un recipient amb èmbol disminueix quan exercim pressió des de l’exterior
Empírica: només et limites a veure el que passa
Científica: quan realitzes mesures de manera ordenada
EXEMPLE INVESTIGACIÓ CIENTÍFICA
COMPORTAMENT DELS GASOS EFECTUADA PER ROBERT BOYLE
Establir projecte
Estudi compressibilitat de l’aire
EXEMPLE INVESTIGACIÓ CIENTÍFICA
COMPORTAMENT DELS GASOS EFECTUADA PER ROBERT BOYLE
Quan s’acaba l’experiment, examinava les dades obtingudes i tractava de descriure el comportament, si era regular i si havia relació amb altres variables.
ExperimentacióRecollida dades
Estudi i presentació
dades
Introducció de lleis
“Una matèria de massa de gas, a temperatura
constant, el producte de la pressió pel volum
corresponent es constant”
PV = constant a T constant
Llei de Boyle i Mariote
Una llei es un enunciat breu sobre les regularitats observades experimentalment
EXEMPLE INVESTIGACIÓ CIENTÍFICA
COMPORTAMENT DELS GASOS EFECTUADA PER ROBERT BOYLE
Teories
Hipòtesi (suposicions o postulats)
Teoria científica quan es comprova que és correcta
La Llei de Boyle troba la seva explicació en la teoria cineticomolecular dels gasos:
Gasos formats per un gran nombre de partícules en moviment constant
Pressió exerceix un gas es conseqüència dels xocs de les seves partícules contra les parets del recipient
Una teoria mai no es considera la veritat dels fets experimentals, només una explicació raonada d’aquests fets i serà vigent mentre cap altre fet
experimental la contradigui
Exercicis 1, 2, 3 pàg. 20
EXEMPLE INVESTIGACIÓ CIENTÍFICA
Imagina que seus al sofà disposat a veure una estona la televisió i en prémer el control remot per encendre, la tele no s’encén. Repeteixes l'operació tres vegades i res.
•Observació: La tele no s’encén•Problema: El control remot no funciona perquè les piles estan esgotades•Experiment: Trec les piles antigues i poso unes noves. •Recollida de dades: La tele s’encén•Conclusió: Es confirma la hipòtesi de que les piles estaven esgotades
MESURA DE MAGNITUDS
Magnitud qualsevol qualitat que es pot mesurar
Són magnituds una superfície, volum, temps, longitud, velocitat, força,
temperatura, energia, càrrega elèctrica, etc.
SISTEMES D’ UNITATS
Resultat de mesurar una magnitud és una quantitat. Per mesurar una magnitud, hem
de començar per la tria d’una unitat.
SEMPRE s’ha de fer constar la UNITAT utilitzada al costat de la quantitat
SISTEMES D’ UNITATS
MAGNITUDS FONAMENTALS No deriven d’altres magnituds i les unitats són les fonamentals
MAGNITUDS DERIVADES Definides a partir d’altres magnituds i unitats són derivades (m3, m/s,...)
SISTEMA INTERNACIONAL D’UNITATS, SI
MAGNITUTS FONAMENTALS
MAGNITUD UNITAT
Longitud Metre (m)
Temps Segon (s)
Massa Quilogram (kg)
Intensitat de corrent Ampere (A)
Temperatura Kelvin (k)
Quantitat de substància Mol (mol)
Intensitat lluminosa Candela (cd)
MAGNITUDS DERIVADES
NOTACIÓ CIENTÍFICA
100=1 106=1.000.000
101=10 107=10.000.000
102=100 108=100.000.000
103=1.000 109=1.000.000.000
104=10.000 1010=10.000.000.000
105=100.000 1011=100.000.000.000
La notació científica és una manera ràpida de representar un nombre utilitzant potències de base deu. Aquesta notació s'utilitza per poder expressar fàcilment nombres molt grans o molt petits i operar amb ells.
NOTACIÓ CIENTÍFICA
10-1=1/10=0,1
10-3=1/1000=0,001
10-5=1/100.000=0,00001
10-9=1/100.000.0000=0,000000001
10 elevat a una potencia entera negativa –n es igual a 1/10n :
EXPRESSAR UN NOMBRE EN NOTACIÓ CIENTIFICA
• Es posa com a PART SENCERA el primer dígit de l’esquerra. A continuació es posa una coma i les altres xifres decimals amb els següents dígits.
• Com exponent de la potència de 10 es posa el número de xifres no decimals que té el número menys una (la primera)
Exemple: Posar en notació científica el nombre 3897000000000000
• Part sencera: 3,897 • Exponent de la potencia de deu: +15 (hi ha16 dígits no
decimals, menys un dona quinze)
El número en notació científica seria: 3,897·1015
EXPRESSAR UN NOMBRE EN NOTACIÓ CIENTIFICA
• Es posa com a PART SENCERA el primer dígit diferent de zero. Seguidament es posa una coma i les altres xifres decimals amb els següents dígits.
• Com exponent de la potència de 10 es posa el número de xifres decimals que té el número fins arribar a la primera que es diferent de zero (inclosa ) Es exponent negatiu
Exemple: Posar en notació científica el nombre 0,000000000003897
• Part sencera: 3,897 • Exponent de la potencia de deu: -12 (hi ha12 dígits decimals,
fins la xifra 3, incloent-la )
El número en notació científica seria: 3,897·10-12
EXPRESSAR UN NOMBRE EN NOTACIÓ CIENTÍFICA
1.- Expressa en notació científica les següents quantitats:
Quantitat Notació científica
1.000.000
5.400
1.300.000
0,0016
0,00000145
OPERACIONS AMB NOTACIÓ CIENTÍFICA
Suma i resta: (potències iguals, sumem o restem els números)
2·105 + 3·105 = 5·105
3·105 – 0,2·105 = 2,8·105
De diferents exponents, s’ha de passar tot al mateix exponent:
2·104 + 3·105 – 6·103= 0,2·105+3·105 – 0,06·105= 3,14·105
OPERACIONS AMB NOTACIÓ CIENTÍFICA
Multiplicació: (sumem exponents)
(4·1012) x (2·105)= 8·1017
(4·1012) x (2·10-7)= 8·104
Divisió: (restem exponents)(4·1012) / (2·105)= 2·107
(4·1012) / (2·10-7)= 2·1019
Potències: (multipliquem exponents)(3·106)2 = 9·1012
Per expressar un nombre en notació científica ha d'expressar de manera que contingui un dígit en el lloc de les unitats i tots els altres dígits després del separador decimal multiplicat per la potència de 10 que indiqui l'exponent.
SISTEMA MÈTRIC DECIMAL
MÚLTIPLES I SUBMÚLTIPLES DEL SI
Múltiples Submúltiples
Factor Prefix Símbol Factor Prefix Símbol
1024
1021
1018
1015
1012
109
106
103
102
101
yotta-
zetta-
exa-
peta-
tera-
giga-mega-
quilo-
hecto-
deca-
Y
Z
E
P
T
G
M
k
h
da
10-1
10-2
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
10-18
10-21
10-24
deci-
centi-
mil·li-
micro-
nano-
pico-
femto-
atto-
zepto-
yocto-
d
c
m
µ
n
p
f
z
z
Y
Exercici 2 pàgina 12. Exercici 4, 5, 6, 13 pàgina 20
CONVERSIÓ D’UNITATS
2.- Converteix les següents unitats de mesura:
Quantitat Notació científica
1 km m
1 cs µ
1 s ps
1 hg µg
1 Gw kw
35,6 km cm
275 cl dal
2,3 hm3 cm3
45,6 dam2 cm2
Exercici 2 pàgina 12. Exercici 4, 5, 6, 13 pàgina 20
FACTORS DE CONVERSIÓ
A vegades trobem quantitats expressades en unitats que no pertanyen al SI. Per això, de vegades haurem de canviar les unitats en altres que pertanyin al SI.
FACTORS DE CONVERSIÓ
FACTORS DE CONVERSIÓ
Exemple de factors de conversió:
1. Expressar en minuts un temps de 265 s.
Sabem que 60s = 1 min.
min41,460
min1265
ss
FACTORS DE CONVERSIÓ
Exemple de factors de conversió:
2. Expressar la densitat de 0,85 g/cm3 en les unitats del sistema internacional.
De massa kg
De longitud m
33
36
3850
1
10
1000
185,0
m
kg
m
cm
g
kg
cm
g
ρ= m/V
FACTORS DE CONVERSIÓ
Exemple de factors de conversió:
3. Un tub de diàmetre interior de 0,25 polzades, a quants mil·límetres equival? 1 polzada = 2,54 cm
mmcm
mm
polzada
cmpolzades 35,6
1
10
1
54,225,0
Exercici 11, 13, 22 pag 20
Full d’exercicis
PRECISIÓ I SENSIBILITAT
Les MESURES SÓN PRECISES quan tenen una dispersió petita, és a dir, quan s’aparten poc les unes de les altres
SENSIBILITAT s’utilitza molt en física i química, però ha d’anar acompanyada d’altres paraules. Per exemple, sensibilitat d’una balança, sensibilitat d’un instrument, etc.
Per tant, la sensibilitat de les balances de laboratori es la massa més petita capaç de ser apreciada.
Exercici 3 i 4 pàgina 14
ERROR ABSOLUT
ERROR ABSOLUT: Es la diferencia entre el valor de la mesura i el valor pres com exacte.(Valor mesurat – valor exacte (valor mig))
Imagina’t que mesurem la longitud d’una vareta. Disposem d’un regle graduat en què hi ha senyalats els cm i els mm. Diem que la longitud de la vareta és de 35,3 cm, però no és un valor exacte, ja que només podem dir que la vareta s’aproxima a 35,3 cm. Però podem dir que la mesura efectuada està compresa entre dos valors:
cml 1,03,35
Hi ha un marge de dubte que va des de 0,1 cm per sota fins a 0,1 cm per sobre d’aquesta
aem
ERROR RELATIU
Suposem que la longitud mesura es de 8 km i l’error absolut de 2 mm, resultat molt precís. Si ara la longitud fos de 8 mm seria un resultat poc precís.
ERROR RELATIU (%): Quocient entre l’error absolut i la quantitat mesurada. La més precisa serà la que tingui un error relatiu més petit Es la diferencia entre el valor de la mesura i el valor pres com exacte.
100·exactevalor
absoluterrorrelatiuerror
ERROR RELATIU
Exemple:
Mesures de temps d’un recorregut efectuat per diferents alumnes: 3,01 s; 3,11 s; 3,20 s; 3,15 s1)Trobar el valor exacte
2)Errors absoluts i relatius de cada mesura
sexactevalor 12,31175,34
15,320,311,301,3
MESURAERROR ABSOLUT
(Mesura – valor exacte) ERROR RELATIU (%)
(error absolut/valor exacte)·100
3,01 s 3,01-3,12= -0,11 s (-0,11/3,12)·100=-3,53%
3,11 s 3,11-3,12= -0,01 s (-0,01/3,12)·100=-0,32%
3,20 s 3,20-3,12= 0,08 s (0,08/3,12)·100=2,56%
3,15 s 3,15-3,12= 0,03 s (0,03/3,12)·100=0,96%
Exercici 5 pàg 15, exerc. 7 pag 20, exer. 20, 1 pag. 21
XIFRES SIGNIFICATIVES
Anomenem XIFRES SIGNIFICATIVES totes les xifres que s’escriuen a partir de la primera que no és zero.
QUANTITATNRE XIFRES
SIGNIFICATIVES
4,530 m 4
0,003 mm 1
23,0 km 3
10000 km 5
0,43 cm 2
Exemple: El resultat d’una mesura és de 3,432 m. Com expressarie aquesta quantitat amb 3 xifres significatives?
L’última xifra és més petita que cinc (mitjançant el redondeig) se suprimeix. El resultat és l=3,43 m Exercici 10 pag 20