La ciencia y su métodoTema 1

La ciencia trata de dar explicación a los

fenómenos que se observan en la

naturaleza

Existen diversas ciencias altamente

especializadas

• Física

• Química

• Biología

• Geología

• ….

El método científico

4.- Conclusiones

Se formula una teoría Formulación de la teoría de la gravitación universal

3.- Experimentación

Se realizan experimentos para verificar la hipótesis formuladaLanzamos varios cuerpos y comprobamos que todos caen hacia la

tierra.

2.- Hipótesis

Se formula una hipótesis compatible y verificable La Tierra ejerce una atracción sobre los cuerpos

1.- Observación

Observamos un determinado fenómeno Los cuerpos caen hacia la Tierra

O método científico

Magnitudes escalares y vectoriales

Las magnitudes

escalares

quedan

totalmente

determinadas

si damos un

valor y una

unidad

Las magnitudes

vectoriales

necesitan:

módulo,

dirección,

sentido y

unidad

El sistema internacional de unidades

Magnitud Nombre Símbolo

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Intensidad de corriente eléctrica ampere A

Temperatura termodinámica kelvin K

Cantidad de sustancia mol mol

Intensidad luminosa candela cd

Factor Prefijo Símbolo Factor Prefijo Símbolo

1024 yotta Y 10-1 deci d

1021 zeta Z 10-2 centi c

1018 exa E 10-3 mili m

1015 peta P 10-6 micro μ

1012 tera T 10-9 nano n

109 giga G 10-12 pico p

106 mega M 10-15 femto f

103 kilo k 10-18 atto a

102 hecto h 10-21 zepto z

101 deca da 10-24 yocto y

Múltiplos y submúltiplos

Análisis dimensional

Sabemos que la velocidad de salida de un fluido por un orificio de un depósito

depende de la gravedad y de la altura del depósito. Calcula los exponentes de

estas magnitudes usando análisis dimensional

𝑣 = 𝑔𝛼ℎ𝛽

Se convierte en

dimensiones

𝑀𝐿 = 𝐿𝑇−2 𝛼 𝐿 𝛽

Se opera con las

potencias

𝐿𝑇−1 = 𝐿𝛼𝑇−2𝛼𝐿𝛽

Separamos

potencias de la

misma base

𝐿𝑇−1 = 𝐿𝛼𝑇−2𝛼𝐿𝛽

𝐿𝑇−1 = 𝐿𝛼+𝛽𝑇−2𝛼

Igualamos

exponentes

𝛼 + 𝛽 = 1−1 = −2𝛼

Solución

𝛼 =1

2, 𝛽 =

1

2

Errores absolutos y relativos.

Presentación de resultados

El error absoluto, definido como la diferencia (en

valor absoluto) entre la medida y la media y por otro

lado el error relativo que definimos como el error

absoluto dividido entre la media y por 100:

𝜀𝑎 = 𝑥 − 𝑥

𝜀𝑟 =𝜀𝑎 𝑥100

El error absoluto que hemos de asignar a la medida

de la magnitud es la media de los errores absolutos

de todas las medidas individuales.

El resultado final que hemos de dar para la

magnitud es:

𝑥 ± 𝜀𝑎

Erro relativo e absoluto

Error absoluto y error relativoHemos medido el tiempo que emplea una piedra en

recorrer en caída libre una distancia de 2 metros y

se han obtenido los siguientes datos para distintas

observaciones

Tiempo (s)

0.653

0.648

0.669

0.652

0.638

a) Calcula el valor del tiempo con su

correspondiente error

b) Calcula el error cometido para cada medida

c) Calcula el error relativo para la medida global

Error absoluto y error relativo

Para calcular el valor del tiempo con su error tenemos que calcular, en primer lugar

la media de los tiempos:

𝑡𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 =0,653 + 0,648 + 0,669 + 0,652 + 0,638

5= 0,652 s

En segundo lugar, se calcula el error absoluto para cada medida y su media

Tiempo

(s)

Error

absoluto

|t-tm|

0.653 0,001

0.648 0,004

0.669 0,017

0.652 0,000

0.638 0,014

𝜀 =0,001 + 0,004 + 0,017 + 0,000 + 0,014

5= 0,0072 𝑠

El valor del tiempo será:

𝑡 = 0,652 ± 0,007 𝑠

Proyectos de investigación. Análisis y

presentación de datosUna de las fases que más importancia tiene en la presentación de

los resultados que hemos obtenido después de haber realizado una

experimentación es la representación gráfica de los resultados

obtenidos. La representación gráfica de los resultados obtenidos se

suela hacer, dependiendo del tipo de datos que estemos analizando

en diferentes tipos de gráficos:

Diagramas de dispersión.- Representamos en unos ejes XY los

valores que hayamos obtenido. La variable que representamos

en el eje x es la variable independiente (la que nosotros podemos

controlar) y la variable que representamos en el eje y es la

variable independiente (resultado del experimento).

Histogramas.- Sirven para realizar medidas de frecuencia, es

decir, cuántas veces se repite un determinado resultado al

realizar un experimento.

Diagramas de sectores.- Sirven para representar qué proporción

de una población tiene asociado una determinada característica.

Traballo no laboratorio. Gráficas

Representación de datosEl tiempo que tarda un péndulo en dar una oscilación en función de la longitud

del mismo fueron medidos en el laboratorio y se recogen en la siguiente tablaLongitud (m) Periodo (S)

0.5 1.41

0.6 1.55

0.7 1.67

0.8 1.79

0.9 1.90

Representamos en un gráfico de dispersión los datos obtenidos

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Peri

odo (

s)

Longitud (m)

Representación gráfica

Representación de datos

Representación de datos (Continuación)

Representación de datos (Continuación)

Representación de datos

Las notas de un grupo de 4º de ESO en física y

química de la primera evaluación son:

4, 5, 6, 4, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9,

10,10,10,10.

Representa los datos que hemos dado en un

histograma

En primer lugar, construimos una tabla de frecuencias

Nota Frecuencia

4 2

5 1

6 4

7 4

8 3

9 2

10 4

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

1 2 3 4 5 6 7

Fre

cuncia

(núm

ero

de r

epeti

cio

nes)

Nota

Histograma