EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO. LA MEDIDA

EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO.

1. El método científico.
2. El Sistema Internacional. Múltiplos y Submúltiplos.
3. Factores de conversión.

1. EL MÉTODO CIENTÍFICO.

El OBJETO DE LA CIENCIA es el conocimiento del mundo natural: Su composición, estructura, origen y comportamiento. Lo lleva a cabo por un proceso que rige la investigación científica: EL MÉTODO CIENTÍFICO.

Actualmente, conviene añadir una etapa más: la COMUNICACIÓN DE RESULTADOS. Publicaciones (libros, artículos), Mass Media y el poder de las nuevas tecnologías que pongan al alcance de todos y, en especial, de la comunidad científica los nuevos hallazgos.

Para que un conocimiento sea considerado científico:
- Debe ser comprobable
- Estar basado en evidencias surgidas tras la investigación
- Debe ser reproducible.

Cuando una hipótesis ha sido verificada obtenemos una ley empírica y utilizamos el lenguaje matemático para expresarla. Una teoría es un conjunto de leyes.

Seguidamente, tendremos que distinguir entre las ciencias experimentales o empíricas (Física, Química, Biología, Geología, Estadística, Geografía) y las ciencias teóricas (Matemáticas). Luego, entre Física y Química, aunque ambas estudian los cambios en el mundo que no rodean:

FÍSICA (Del latín, physica, "naturaleza"): Se encarga del estudio de la materia y la energía (el movimiento, las radiaciones, ...). Podemos definirla como ciencia que estudia las propiedades de los cuerpos y los factores que modifican su estado sin modificar su naturaleza (cambios físicos). Se puede dividir en diferentes campos:

• Astronomía (Copérnico, 1547; Galileo)
• Óptica, Electricidad, Magnetismo (Electromagnetismo - James C. Maxwell)
• Mecánica: clásica (Isaac Newton, SXVII) y cuántica (Max Planck, SXX). Relatividad (Albert Einstein, SXX).
• Física atómica. Física nuclear. Física de la partícula (Hedeki Yukawa).

QUÍMICA (Khemeia, del griego, "arte de extraer jugos/zumos"): Se dedica al estudio de las sustancias, su composición, su estructura y las reacciones que hacen que unas sustancias se transformen en otra. (Cambios químicos).
- Origen en la Alquimia (arte de transformar los metales en oro y origen de una primera medicina). 
- Lavoisier se puede considerar el padre de la química moderna. 
- Hoy se divide, a grandes rasgos, en: Química Inorgánica (Química Analítica, Química-Física, ...) y Química Orgánica. Importancia en otras ciencias: Bioquímica, Medicina, Farmacia.

2A. EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES. 

MAGNITUD: 
Toda propiedad atribuida a un fenómeno, cuerpo o sustancia que puede ser cuantificada. Por cuantificar o medir entendemos su comparación con otra que se toma de unidad o patrón. Una unidad es una cantidad arbitraria que se define y adopta por convenio para comparar con ella cantidades de la misma especie. El valor de una magnitud física viene dada por el producto de un número por una unidad. Un buen patrón o unidad debe ser constante, universal y fácil de reproducir.

Idea clara: una magnitud es toda propiedad que se puede medir.

TIPOS DE MAGNITUDES:

A) Magnitudes escalares. Toda aquella que queda perfectamente especificada mediante un número y una unidad adecuada. Ej.: el tiempo, la Temperatura, la densidad, la energía, ...
B) Magnitudes vectoriales. En su descripción necesita de un número (módulo) y de una dirección. Utilizan los vectores. Ej.: Vector posición, velocidad, aceleración, fuerza, ...

¿Recuerdas qué era una magnitud fundamental o básica?

¿Y una magnitud derivada?

La XIV Conferencia General de Pesas y Medidas celebrada en 1971 seleccionó como magnitudes fundamentales las que siguen:

Las magnitudes fundamentales son aquellas con las que quedan perfectamente definido el mundo físico y se definen por sí mismas.
A las magnitudes que se obtienen a partir de las fundamentales, se les denominan derivadas (tienen fórmulas que las relacionan)

Idea clara: Medir es comparar con un patrón o unidad. Ej: 5 m, 3 kg, 20 ºC, etc.

2.B. MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS.

Título: "El Arroz y Sus Medidas".  Video sobre la importancia del uso de múltiplos y submúltiplos

Sabías que...

... El radio atómico se puede expresar en Angstrom, una unidad de longitud que se utiliza para distancias moleculares, distancias atómicas, longitudes de onda, etc.

 1 Â = 10^-10 m

... El radio atómico también se puede expresar en picómetros (pm).



... El radio del núcleo atómico es del orden de 10^-15 m

... La longitud de onda de la luz se expresa en nanómetros.  Así, decimos que la luz roja tiene una longitud de onda ( λ) de 700 nm

... La nanotecnología es una ciencia multidisciplinar aplicada que trabaja a una escala menor que el micrómetro. Se encarga de controlar y manipular la materia en el rango de nanómetros. En el sector textil, p.ej, se emplea en la creación de tejidos con nanosensores incorporados que ayuden a un control médico de quien lleva la prenda; existen aplicaciones en electrónica y computación como la creación de nanodispositivos para el almacenamiento de información, etc.

3. FACTORES DE CONVERSIÓN.

Ejercicios.  Realiza los siguientes CAMBIOS DE UNIDADES utilizando factores de conversión:

1. 8,9 kg a dg
   = 8,9. 10⁴ dg
2. 10 cm² a m²
   = 10^-3 m²
3. 100 cm³ a dm³
   = 0,1 dm³
4. 100 km/h a m/s
   = 27,77 m/s
5. 38 g/cm³ a kg/L
   = 38 kg/L
6. 0,45 g/cm³ a kg/L
   = 0,45  kg/L
7. 75 km² a m²
   = 7,5. 107 m²
8. 5.10^-3 m³ a mL
   = 5.10³ mL
9. 5 kg/L a g/cm³
   = 5 g/cm³
10. 45 rpm a rad/s
    = 4,71 rad/s

REFUERZA LO APRENDIDO:

Lo que sigue es un material complementario para que el alumnado que tenga dudas, las aclare:

Un buen vídeo para aclarar dudas:

PARTE 1

PARTE 2:

Un truco para saber si lo habéis hecho bien, sería volver hacia atrás (del resultado volver a obtener el número con la unidad de partida).

Ejercicios Resueltos: Para practicar "online": Ejercicios a realizar utilizando factores de conversión y aquí