TEMA 1 Fisica Y Qumica 3ESO
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Colegio Ntra. Sra. del Buen Consejo Física y Química 3º E.S.O. Tema 1
PP. Agustinos Prof: Ana A. Alcarria
Curso 15-16
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1. TRABAJO CIENTÍFICO.
La ciencia es un proceso de construcción de conocimientos sobre el mundo natural, que está
en continua revisión. No describe la realidad, sino que la interpreta.
La investigación científica surge como respuesta a los interrogantes que el ser humano se
hace sobre la naturaleza, ya sea por curiosidad o por su utilidad.
Trabajo científico es aquella actividad que consiste en descubrir las leyes que rigen la
naturaleza mediante un procedimiento válido y fiable que recibe el nombre de MÉTODO CIENTÍFICO.
El MÉTODO CIENTÍFICO consta de las siguientes fases: observación, elaboración de hipótesis, experimentación, análisis de resultados y establecimiento de leyes y teorías. OBSERVACIÓN: Examen atento de un cuerpo o un fenómeno determinado, tomando nota
de los detalles o circunstancias que tienen interés. Los datos obtenidos deben ser
analizados, comparados y clasificados.
EMISIÓN DE HIPÓTESIS: Explicación provisional de los fenómenos observados y sus
posibles causas. Una vez elaborada la hipótesis, se procede a la búsqueda de bibliografía
sobre el tema, elaborando fichas que permita revisar los datos encontrados.
EXPERIMENTACIÓN.- las hipótesis se confirman o rechazan por medio de experiencias.
Los experimentos son observaciones en condiciones perfectamente controladas, que se
pueden reproducir en cualquier momento y lugar.
En un experimento todas las variables se mantienen iguales (constantes) excepto la que se
quiere comprobar. La mayoría de los experimentos están sometidos a un control. Un control es un elemento del experimento que se mantiene invariable y cuya finalidad es comparar los
cambios que se producen en él.
ANÁLISIS DE RESULTADOS.- Es preciso ver la relación que existe entre los datos
obtenidos en la experimentación para comprobar si la hipótesis de partida es cierta, para
ello se elaboran tablas y gráficas.
o TABLAS. Las tablas constan de dos columnas. En la primera columna se sitúa la variable independiente (cantidad que modificamos en la realización del experimento), en la
segunda columna se colocan los valores obtenidos para la variable dependiente.
o GRÁFICAS. En las gráficas se sitúan los valores de la variable independiente en el eje de abscisas
(eje horizontal) y los valores de la variable dependiente se colocan sobre el eje de
ordenadas (eje vertical). La forma de la línea que se obtenga muestra la relación
matemática que existe entre las dos variables.
Algunos tipos de gráficas.-
FUNCIÓN RELACIÓN
y = kx función lineal PROPORCIONALIDAD
DIRECTA
y = y0+kx función afín
y = k/x hipérbola PROPORCIONALIDAD
INVERSA
y = kx2 parábola (función cuadrática)
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ESTABLECIMIENTO DE LEYES Y TEORÍAS.-
Una ley científica es una hipótesis confirmada.
Las teorías científicas constituyen conjuntos de leyes cuya función primordial es explicar
las regularidades que describen dichas leyes.
Las leyes y teorías son provisionales y pierden validez cuando surge algún hecho
experimental que no pueden explicar. En estos casos, la teoría debe ser modificada o
sustituida por otra nueva.
Las leyes y teorías científicas recurren a menudo al empleo de modelos. Un modelo se utiliza para explicar algunos fenómenos de forma simplificada y para
reconstruir, por aproximación, los rasgos del objeto que está siendo investigado.
2. MAGNITUDES FÍSICAS Y SU MEDIDA.
Magnitud es cualquier propiedad de los cuerpos que puede medirse.
Medir una magnitud es comparar su valor con el de un patrón, de la misma naturaleza, escogido
previamente y al que denominamos unidad.
SISTEMA INTERNACIONAL (SI) DE UNIDADES. (acuerdo de científicos en el año 1960)
MAGNITUDES FUNDAMENTALES DEL SI
Magnitud Unidad Símbolo
Longitud metro m
Masa kilogramo kg
Tiempo segundo s
Temperatura kelvin K
Intensidad de corriente amperio A
Intensidad luminosa candela cd
Cantidad de sustancia mol mol
Las magnitudes derivadas se obtienen por combinación de las unidades fundamentales.
A veces estas 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.
PREFIJOS DEL SISTEMA INTERNACIONAL Factor por el que se
multiplica la unidad
Prefijo Factor por el que se
multiplica la unidad
Prefijo
Nombre Símbolo Nombre Símbolo
1018
exa E 10-1
deci d
1015
peta P 10-2
centi c
1012
tera T 10-3
mili m
109 giga G 10
-6 micro µ
106 mega M 10
-9 nano n
103 kilo k 10
-12 pico p
102 hecto h 10
-15 femto f
10 deca da 10-18
atto a
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Transformación de unidades de una magnitud derivada. (método de la fracción unitaria)
90km/h m/s
m/s25
36s
900m
3600s1km1h
1h1000m90km
3600s
1h
1km
1000m
1h
90km
20m/s km/h
km/h 72
1h1000m1s
3600s1km20m
1h
3600s
1000m
1km
1s
20m
0,8g/cm3 kg/m3
3800kg/m
333
36
3
36
33 1mg101cm
cm011kg0,8g
1m
cm10
g10
1kg
1cm
0,8g
3. EXPRESIÓN DE LAS MEDIDAS EXPERIMENTALES.
Para realizar una medida se debe elegir el instrumento adecuado.
Cada instrumento posee una escala de medida con características propias: alcance o rango de
medida, unidades, precisión y sensibilidad.
La incertidumbre de una medida es el máximo error con que se ve afectada como consecuencia de
la precisión del instrumento.
NOTACIÓN CIENTÍFICA n·10a La notación científica consiste en escribir cualquier número mediante un número decimal con
una sola cifra entera (la cifra de las unidades) y una potencia de base 10 con exponente
positivo o negativo.
CIFRAS SIGNIFICATIVAS Las cifras significativas de un valor experimental son las que conocemos porque las podemos
leer en la escala del aparato de medida.
Son cifras significativas:
- todas las cifras distintas de cero
- ceros que se encuentran entre dos cifras significativas
- ceros decimales finales
- ceros finales enteros si se expresan con punto
REDONDEO
o Si el primer dígito despreciado es 5 o mayor que 5, la cifra anterior se aumenta en
una unidad.
o Si el primer dígito despreciado es menor que 5, la cifra anterior permanece
inalterada.
o En operaciones matemáticas con datos experimentales:
- sumas o restas: el resultado no debe tener más cifras decimales que el dato que
menos tenga.
- productos o cocientes: el resultado no debe superar en cifras significativas al dato
con menor número de ellas.
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4. ERRORES DE MEDIDA.
Al realizar medidas de cualquier magnitud siempre se cometen errores. Pueden ser:
Errores sistemáticos: error de calibrado o puesta a cero y error de paralaje.
Errores accidentales o aleatorios: se producen por causas imposibles de controlar.
Para minimizar su efecto se realiza la medida varias veces y se toma como valor más probable la
media aritmética.
CÁLCULO DE ERRORES.-
- Error absoluto (a).- diferencia entre el valor de cada medida (xi) y el valor exacto,
si se conoce, o la media aritmética ( x ).
xxa i
- Error relativo (r).- es el cociente entre el error absoluto (a) y el valor exacto, si
no se conoce se toma el valor hallado o el más probable (media aritmética x ).
Si se multiplica por el error relativo por 100, se obtiene el porcentaje de error.
x
xx
xia
r
Para expresar la medida de cualquier magnitud se ha de acompañar la media aritmética con el
error absoluto cometido ( ax ).