CULTURA CIENTÍFICA

TEMA 1

1. QUÉ ES CIENCIA

• La cultura es un sistema material formado por personas, objetos culturales e información.

• Una actividad cultural puede ser un poema, una teoría científica o una sonata y estas generan objetos culturales que influyen en el modo en el que las personas piensan, sienten o actúan.

El intento de conocer cómo es el universo es tan antiguo como las sociedades.

• Las sociedades primitivas utilizaban los mitos para tratar de explicar cómo era el mundo.

• En el siglo VI a.C. surge en Grecia la filosofía, que trata de conocer el universo basándose en la observación y la lógica. De la filosofía surgen la matemática y la ciencia.

• La ciencia es un objeto cultural cuyo objetivo es el estudio del universo, de la materia, esto es, de todo aquello que tiene propiedades y cambia. El conocimiento científico se obtiene mediante la observación, el razonamiento y la experimentación.

2. CÓMO SE CONSTRUYE LA CIENCIA

• Los científicos aspiran a comprender la estructura del universo y a descubrir las leyes de la naturaleza.

• La forma de pensar y trabajar de los científicos se basa en el método científico.

• En la imagen siguiente aparecen las diferentes etapas del método científico.

Delimitar el problema consiste en plantear un problema de forma clara y precisa, acotando los factores de los que podría depender.

• Hipótesis son las conjeturas iniciales, las propuestas que se hacen para tratar de explicar el fenómeno, el problema.

• Una hipótesis no se considera completamente probada por el hecho de que una o varias experiencias parezcan confirmarlas, se le atribuye una validez provisional. Si los experimentos la niegan hay que elaborar una nueva hipótesis.

• Una ley es una hipótesis confirmada, y una teoría, un conjunto de leyes relacionadas entres sí.

3. EXPERIMENTAR ES MEDIR

• La observación y la experimentación son los pilares de la ciencia.

• En general, es posible idear procedimientos de laboratorio para apreciar el comportamiento de la naturaleza, aislando la propiedad que investigamos. Las medidas rigurosas son la clave del trabajo. La ciencia intenta describir la naturaleza de forma cualitativa y cuantitativa.

Magnitudes físicas son aquellas propiedades de los cuerpos que podemos medir y expresar el resultado mediante un valor numérico.

• Medir una magnitud es comparar su valor con el de un patrón, de la misma naturaleza, escogido previamente al que denominamos unidad.

• La unidades están organizadas en conjuntos denominados sistemas de unidades. En 1960 se estableció el Sistema Internacional de Unidades (SI).

• Se denominan magnitudes fundamentales aquellas que no necesitan de ninguna otra para ser definidas. Son derivadaslas obtenidas por combinación de las fundamentales.

Magnitudes fundamentales del SI

Magnitud Unidad Símbolo Se mide con

Longitud metro m Flexómetro,..

Masa kilogramo kg Balanza,..

Tiempo Segundo s Cronómetro,..

Temperatura Kelvin K Termómetro

Intensidad de corriente

Amperio A Amperímetro

Intensidad luminosa

Candela cd Fotocélula

Cantidad de sustancia

Mol mol Balanza,..

Magnitudes derivadas del SI más utilizadas

Magnitud Unidad Símbolo Relación con las fundamentales

Superficie Metro cuadrado m2 S = l·l

Volumen Metro cúbico m3 V = l·l·l

Densidad Kilogramo/ metro cúbico

Kg/m3 d = m/V

Velocidad Metro/segundo m/s v = l/t

Carga eléctrica Culombio C Q = I/t

Energía cinética Julio J Ec = m·l2/t2·2

Fuerza Newton N F = m·l/t2

A veces las unidades no resultan útiles para una medida concreta. En estos casos se utilizan los múltiplos y submúltiplos de las unidades, que se nombran con prefijos.

Factor Prefijo Símbolo

109 Giga- G

106 Mega- M

103 Kilo- k

102 Hecto- h

101 Deca- da

10-1 Deci- d

10-2 Centi- c

10-3 Mili- m

10-6 Micro- µ

10-9 Nano- n

Cambios de unidades: para realizar cambios de

unidades utilizaremos factores de conversión.

Un factor de conversión es una razón entre dos

unidades de una misma magnitud.

Pasar 12,3 m a mm:

Pasar 20 m/s a km/h

mmm

mmm 12300

1

10003,12

h

km

h

s

m

km

s

m72

1

3600

1000

120

Los instrumentos de medida

• Por muy sofisticado que sea un instrumento de medida, siempre hay un valor mínimo, la sensibilidad, por debajo de la cual no se puede medir.

• Las cifras significativas de un valor experimental son las que conocemos porque las podemos leer e la escala del aparato de medida

• Son cifras no significativas aquellas que implican una precisión de la medida superior a la sensibilidad del aparato utilizado.

Errores al utilizar los aparatos de medida: Llamamos

error a la desviación de la medida respecto a su valor

teórico o real. Pueden ser:

• Sistemáticos: se deben a fallos en el instrumento de medida o al mal uso que hacemos de él.

• Accidentales: se deben a circunstancias que no pueden evitarse, como variaciones de presión, temperatura, electrización, etc. Se puede minimizar su efecto repitiendo la medida muchas veces y calcular la media. Este valor medio lo podemos considerar como el valor más exacto conocido.

n

mmmM

.......321

Cálculo de errores: absolutos y relativos. En

toda medida existe un error, y es importante

cuantificarlo para poder valorar su influencia en

ella.

• Error absoluto: Nos indica la diferencia entre el valor medido y el más exacto conocido (media)

• Error relativo: se utiliza para tener idea de la aceptabilidad de la medida, y se expresa en %

100M

EE a

r

MVE medidoa