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Unidad 1: Introducción al Método Científico
1
3º ESO Departamento Biología-‐Geología
I.E.S. Ricardo Bernardo
UNIDAD 1 –INTRODUCCIÓN AL MÉTODO CIENTÍFICO
1. El método científico
2. La medida: Magnitudes y unidades
2.1. Sistema Internacional de Unidades, SI
2.2. La notación científica
2.3.Múltiplos y submúltiplos de unidades
2.4. Factores de Conversión de unidades
1. EL MÉTODO CIENTÍFICO
DEFINICIÓN Es el camino o serie de etapas que siguen las gentes de ciencia para resolver los problemas que surgen en sus investigaciones
1.1 Realizar observaciones
1.2 Plantear hipótesis y comprobarlas con experimentos
1.3 Establecer una ley
1.4 Desarrollar teorías
1.5. La comunicación de los resultados
En la época actual, el cuerpo teórico de
conocimientos hay que buscarlo en la
bibliografía, que debe incluir las
publicaciones de las revistas más
prestigiosas sobre el tema a estudiar.
1.1. Realizar observaciones
Observar es obtener información a través de los sentidos o de los
instrumentos adecuados. En ciencia observar suele implicar
la medición.
Pero hace falta algo más:
pues es preciso elaborar una hipótesis
Definición Hipótesis es una suposición provisional que intenta explicar el fenómeno que
se va a estudiar
La formulación de una hipótesis permite elaborar una representación simplificada del fenómeno a estudiar
1.2 Plantear hipótesis y comprobarlas con experimentos
Una vez elaborada la hipótesis se debe comprobar si es o no cierta.
mediante el diseño y la realización de una experiencia
Un EXPERIMENTO es el procedimiento que utilizan los científicos para comprobar una
hipótesis
En toda experiencia
Se necesita el uso de instrumentos de
medida de las magnitudes implicadas.
Se utiliza: La observación La medida El registro de datos
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Qué es una variable
durante la experimentación se estudia el fenómeno en las condiciones que interesen y actuando sobre las posibles variables que pueden influir
Definición Variable es todo aquello que pueda provocar cambios en los resultados de una experiencia.
Tabla de valores 1 Gráficas 2
Los resultados cuantitativos de las
experiencias se agrupan en tablas de valores.
Con los datos se construyen gráficas que ayudan a
encontrar las relaciones entre las variables, para así
poder confirmar o no la hipótesis emitida.
Se convierte en
Hipótesis confirmada Ley
Hipótesis confirmada 3 Ley 4
Definición Una ley es un enunciado que expresa las regularidades
observadas de la forma más exacta y breve posible. Muchas leyes pueden resumirse en fórmulas matemáticas
1.3 Establecer una ley
Teoría científica 5 Modelo 6 Un conjunto de leyes relacionadas entre sí dan lugar a principios
generales que constituyen una teoría.
Una teoría científica es la expresión de fenómenos conocidos y relacionados entre sí, que se apoyan en observaciones y leyes.
Un modelo es una abstracción que sirve para explicar el
conjunto y el comportamiento de los diversos fenómenos que
abarca.
Toda teoría es provisional y pierde su validez cuando no puede explicar algún hecho experimental, en cuyo caso
debe ser completada o sustituida por otra nueva.
1.4 Desarrollar teorías
1.5. La comunicación de los resultados
Se deben comunicar los
resultados para dar a conocer los
descubrimientos y para que otros investigadores confirmen o rectifiquen lo
establecido, para así poder ampliar el conjunto
de conocimientos de la ciencia.
ACTIVIDADES: Pág 8. 1, 2,3, 4, 5 y 6. Pág 24: 1 y2.
Hipótesis
Variables independientes
Leyes
Observación
Variables depedientes
Teorías
Medida Registro de datos
Tabla de valores Gráficas
Modelos
Comunicación de resultados
ACTIVIDAD; ordena según el método científico los siguientes datos:
MAGNITUD FÍSICA es toda propiedad de un objeto o de un fenómeno que se puede medir
Una UNIDAD es el valor arbitrario de una
magnitud que se adopta para comparar con ella
cantidades de su misma naturaleza
MEDIR es comparar el valor de una magnitud con otro que se utiliza como patrón
y que se llama UNIDAD
2. LA MEDIDA
Debe cumplir los requisitos: - Tener siempre el mismo valor: su valor no puede depender de la persona que la u t i l i c e , n i d e l t i e m p o t r a n s c u r r i d o , n i d e l a s condiciones de trabajo.
- Ser universal, o lo que es lo mismo, debe ser fácilmente reproducible y utilizable en cualquier lugar del mundo.
Importante Para que los resultados de las medidas sean entendibles por toda la comunidad hay que elegir unas unidades de medida comunes, ut i l izar ins t rumentos de med ida adecuados y establecer unas r e g l a s y u n a s t é c n i c a s apropiadas para su uso.
Una UNIDAD de medida es una magnitud que se elige como patrón de forma arbitraria
2.1. Sistema Internacional de Unidades, SI
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3
2
El S.I. surge como ampliación y sustitución del sistema métrico decimal.
Es un sistema simple y único de medidas que facilitará la comunicación internacional.
Consta de:
Siete magnitudes fundamentales.
Magnitudes derivadas, que se expresan en función de dos o más magnitudes fundamentales.
Un conjunto de reglas para nombrar y escribir los símbolos de las unidades, sus múltiplos y submúltiplos.
MAGNITUDES DERIVADAS
Se forman combinando las magnitudes fundamentales mediante relaciones matemáticas
Magnitudes derivadas Unidad Símbolo de la unidad
Superficie= longitud.longitud metro cuadrado m2
Volumen = longitud.longitud.longitud metro cúbico m3
Velocidad=longitud/tiempo metro/segundo m/s
Reglas para nombrar y escribir los símbolos de las unidades, sus múltiplos y submúltiplos
3 Los símbolos de las unidades son invariantes, no deben escribirse en plural, ni deben ir acompañados de un punto.
2 Si la unidad procede del apellido de un científico se escribe en mayúscula.
1 Los símbolos de las unidades se escriben generalmente en minúsculas.
4 Es correcto: g, m, s, N. Es incorrecto: g., Grs, seg o cms.
5 Producto entre dos unidades: N · m
6 División entre dos unidades: , m/s , m ·∙ s-‐1 sm
ACTIVIDADES: Pág 10: 7 y 8. Pág 24: 3,4 y 5.
n El resultado de una medida puede dar lugar a un número muy grande o muy pequeño, que suele ser difícil de leer e incómodo de escribir. Por ello se recurre a la:
Notación exponencial o notación científica, que consiste en escribir la cantidad en forma de potencia de 10.
Notación de múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades del SI, que utiliza un conjunto de prefijos que al acompañar a la unidad correspondiente indica el factor decimal o la potencia de diez por el que hay que multiplicarla.
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2.2. Notación científica.
d. 10e § d = nº entero comprendido entre 1 y 9 (ambos inclusive) § e = es el exponente, indica el número de veces que el número debe multiplicarse por 10 o dividirse entre 10. § Si e>0 =>indica el nº de veces que la coma decimal debe en d debe moverse a la derecha. Multiplicar por 10. § Si e< 0 => indica el nº de veces que la como decimal debe moverse a la izquierda. Dividirse entre 10,
§ 7.856,1 Ø Se desplaza la coma decimal hacia la izquierda, de tal manera que antes de ella sólo quede
un dígito entero diferente de cero (entre 1 y 9), en este caso el 7. Ø 7,8561 Ø La coma se desplazó 3 lugares. Ø El número de cifras desplazada indica el exponente de la potencia de diez; como las cifras
desplazadas son 3, la potencia es de 103. Ø El signo del exponente es positivo si la coma decimal se desplaza a la izquierda, y es
negativo si se desplaza a la derecha. Ø Por lo tanto, la notación científica de la cantidad 7.856,1 es: 7,8561 • 103
§ 732,5051 = 7,325051 • 102 (movimos la coma decimal 2 lugares hacia la izquierda) § −0,005612 = −5,612 • 10−3 (movimos la coma decimal 3 lugares hacia la derecha).
ACTIVIDADES: Pág 12: 9 y 10. Pág 24: 10 y 11..
2.2. Múltiplos y submúltiplos
PREFIJO: grupo de letras que se coloca delante de una palabra y hace que esta cambie de significado
femto f 0,000 000 000 000 001 10-15
Amgstrom Å 0,000 000 000 1 10-10
ACTIVIDADES: Pág 13: 11 y 12. Pág 24: 8 y 9.
La conversión entre distintas unidades se realiza utilizando los factores de conversión.
Definición
Un factor de conversión es una fracción en la que el numerador y el denominador son la misma cantidad
expresada en diferentes unidades.
2.3. Factores de conversión
Unidad dada .( Unidad pedida/unidad dada) = unidad pedida
Factor de conversión
� Así, la distancia 12,5 km se convierte en m de la siguiente forma:
� De igual forma, para expresar en km una distancia indicada en m, el factor de conversión a utilizar es:
� Por lo que:
ACTIVIDADES: Pág 15: 13. Pág 24: 12,13, 14 y 15. Pág 16: 14
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