Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Tema 0 la actividad científica, Apuntes de Física

tema 0 física 2o de Bachillerato

Tipo: Apuntes

2023/2024

Subido el 19/11/2025

luis-rodriguez-cbx
luis-rodriguez-cbx 🇪🇸

1 documento

1 / 6

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
TEMA 0 – LA ACTIVIDAD CIENTÍFICA
Procedimientos que constituyen la base del trabajo científico:
Si buscamos en el diccionario la palabra “ciencia” nos encontramos con dos definiciones:
– Conocimiento cierto de las cosas por sus principios y causas.
– Cuerpo de doctrina que constituye una rama particular del saber humano.
A partir de ellas deducimos que la necesidad del hombre por conocer lo que le rodea y lo que
provoca los fenómenos que observa son los que le han llevado al estudio de su entorno a lo largo de
los siglos en todas las materias. Pero este estudio debe hacerse de forma organizada, observando,
experimentando y obteniendo resultados que le han permitido llegar a conclusiones o resultados.
Todo esto constituye el método científico, cuyas etapas son: observación, formulación de hipótesis,
experimentación y verificación o contraste de las mismas.
Planteamiento de problemas:
El primer paso del método científico consiste en observar un determinado fenómeno de la
naturaleza. Por ejemplo: ¿Por qué determinados materiales se hunden en el agua y otros no? ¿Por
qué unos cuerpos funden a una temperatura y otros a otra?
Esta observación de la naturaleza o del entorno debe ser cuidadosa y exhaustiva, puesto que a partir
de ella nos plantearemos una serie de problemas que queremos estudiar en base a unos datos que
hemos recogido.
El método científico requiere que lo observado esté relacionado con hechos comunes y esto
conlleva que sea medible.
Formulación del marco teórico:
Consiste en la abstracción de las propiedades más fundamentales del objeto de estudio y de sus
interrelaciones, que es necesario para poder plantear posteriormente una hipótesis.
Formulación y contraste de hipótesis:
Una vez recogidos los datos necesarios para nuestro problema, se estudian y se procede a elaborar
un enunciado capaz de justificar el mayor número de ellos. En nuestro ejemplo, llegaremos a la
conclusión de que los materiales más densos que el agua se hunden, mientras que los menos densos
flotan, o bien, en el segundo caso, que la temperatura de fusión es diferente para cada sustancia
porque depende de la naturaleza del cuerpo, de la presión y de otros factores. Se puede definir
hipótesis como una explicación provisional de un determinado fenómeno. Es decir, se puede
entender como una propuesta el que algo se acepte como verdadero, pero de forma provisional. Así,
estará sujeta a posteriores alteraciones debidas a nuevos datos obtenidos. Una hipótesis debe ser
precisa y debe poder someterse a prueba experimental.
Diseño y desarrollo de experimentos:
Tienen por objeto reproducir un fenómeno en condiciones convenientes para su estudio. De esta
forma se recogen datos. Por ejemplo: disponemos de una serie de sustancias que vamos echando en
agua para ver cuáles flotan y cuáles no. De esta manera podemos confeccionar una lista de
materiales que se hunden en el agua y otra de materiales que flotan. Los experimentos siempre se
diseñarán y realizarán en referencia a una o varias hipótesis previas.
Para realizar cualquier experimento hay que definir antes las siguientes cuestiones:
– ¿Cuándo se hace?
– ¿Cómo se hace?
– ¿Para qué se hace?
– ¿Cómo debemos interpretar los resultados obtenidos?
Sobre estas experiencias debemos realizar una serie de controles o pautas a seguir:
– Marco teórico que lo encuadre, es decir, qué queremos medir en relación con las hipótesis.
– Estrategia a seguir.
pf3
pf4
pf5

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Tema 0 la actividad científica y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity!

TEMA 0 – LA ACTIVIDAD CIENTÍFICA

Procedimientos que constituyen la base del trabajo científico: Si buscamos en el diccionario la palabra “ciencia” nos encontramos con dos definiciones:

  • Conocimiento cierto de las cosas por sus principios y causas.
  • Cuerpo de doctrina que constituye una rama particular del saber humano. A partir de ellas deducimos que la necesidad del hombre por conocer lo que le rodea y lo que provoca los fenómenos que observa son los que le han llevado al estudio de su entorno a lo largo de los siglos en todas las materias. Pero este estudio debe hacerse de forma organizada, observando, experimentando y obteniendo resultados que le han permitido llegar a conclusiones o resultados. Todo esto constituye el método científico , cuyas etapas son: observación, formulación de hipótesis, experimentación y verificación o contraste de las mismas. Planteamiento de problemas: El primer paso del método científico consiste en observar un determinado fenómeno de la naturaleza. Por ejemplo: ¿Por qué determinados materiales se hunden en el agua y otros no? ¿Por qué unos cuerpos funden a una temperatura y otros a otra? Esta observación de la naturaleza o del entorno debe ser cuidadosa y exhaustiva, puesto que a partir de ella nos plantearemos una serie de problemas que queremos estudiar en base a unos datos que hemos recogido. El método científico requiere que lo observado esté relacionado con hechos comunes y esto conlleva que sea medible. Formulación del marco teórico: Consiste en la abstracción de las propiedades más fundamentales del objeto de estudio y de sus interrelaciones, que es necesario para poder plantear posteriormente una hipótesis. Formulación y contraste de hipótesis: Una vez recogidos los datos necesarios para nuestro problema, se estudian y se procede a elaborar un enunciado capaz de justificar el mayor número de ellos. En nuestro ejemplo, llegaremos a la conclusión de que los materiales más densos que el agua se hunden, mientras que los menos densos flotan, o bien, en el segundo caso, que la temperatura de fusión es diferente para cada sustancia porque depende de la naturaleza del cuerpo, de la presión y de otros factores. Se puede definir “ hipótesis ” como una explicación provisional de un determinado fenómeno. Es decir, se puede entender como una propuesta el que algo se acepte como verdadero, pero de forma provisional. Así, estará sujeta a posteriores alteraciones debidas a nuevos datos obtenidos. Una hipótesis debe ser precisa y debe poder someterse a prueba experimental. Diseño y desarrollo de experimentos: Tienen por objeto reproducir un fenómeno en condiciones convenientes para su estudio. De esta forma se recogen datos. Por ejemplo: disponemos de una serie de sustancias que vamos echando en agua para ver cuáles flotan y cuáles no. De esta manera podemos confeccionar una lista de materiales que se hunden en el agua y otra de materiales que flotan. Los experimentos siempre se diseñarán y realizarán en referencia a una o varias hipótesis previas. Para realizar cualquier experimento hay que definir antes las siguientes cuestiones:
  • ¿Cuándo se hace?
  • ¿Cómo se hace?
  • ¿Para qué se hace?
  • ¿Cómo debemos interpretar los resultados obtenidos? Sobre estas experiencias debemos realizar una serie de controles o pautas a seguir:
  • Marco teórico que lo encuadre, es decir, qué queremos medir en relación con las hipótesis.
  • Estrategia a seguir.
  • Sistema de medida empleado.
  • Instrumental que debemos emplear.
  • Errores cometidos. Interpretación de resultados: Formulada adecuadamente la hipótesis y una vez realizados los experimentos oportunos, debemos de proceder a su comprobación, esto es, averiguar si es cierta o falsa. Si de estos experimentos obtenemos los resultados previstos en nuestra hipótesis, podemos decir que la hipótesis era correcta y en caso contrario nuestra hipótesis será falsa y tendremos que modificarla de acuerdo con las observaciones realizadas. Una vez confirmada nuestra hipótesis, se formulan las conclusiones. En la interpretación de resultados hay que tener en cuenta que una de las fases de la experimentación anterior es el error o posible error cometido en la medida, que condicionará los resultados obtenidos o su posible interpretación errónea. Comunicación científica: Todos los resultados obtenidos han de darse a conocer a la sociedad y, en particular, al mundo científico. Para ello existen gran cantidad de revistas especializadas, con mayor o menor difusión y solvencia, reportajes y programas en televisión. En otros casos, los congresos científicos reúnen a personas cuyos conocimientos son superiores a los del gran público. De dichos congresos se obtienen, a veces, normas generales que se adoptan a nivel internacional en cuanto a determinados campos, como pueden ser la nomenclatura y formulación química o la terminología de las diferentes ciencias, e incluso la simbología y las unidades que se han de adoptar para las distintas magnitudes empleadas. En la comunidad científica se utiliza el sistema internacional de unidades. Utilización de fuentes de información: Hemos de tener en cuenta que la forma de comunicar los resultados obtenidos o las conclusiones resultantes ha de ser clara y lo más exacta posible, para que de esa forma sirva como punto de arranque para posteriores investigaciones. Es decir, a la hora de investigar un fenómeno determinado podemos comenzar por las conclusiones que sacaron aquellos que lo hicieron antes que nosotros y que dejaron reflejadas en artículos, libros, etc. Importancia de las teorías y modelos dentro de los cuales se lleva a cabo la investigación: Las teorías y modelos deben poder explicar cualquier fenómeno conocido. A su vez, deben permitir predecir fenómenos que aún no son del todo explicables pero que se asemejan a alguno perfectamente conocido y estudiado. Podemos decir que el conocimiento completo sobre algo, ha de pasar por los siguientes pasos: aprendizaje, entendimiento y explicación. Una teoría física debe ser una ley mucho más amplia que una ley que sólo permite entender determinados aspectos dentro de un marco general. Es decir, no debe ser extremadamente particular sino lo más general posible. También debe poder someterse a un control experimental. Tampoco es conveniente que la teoría sea muy general, porque en ese caso no se ajustaría a casos específicos o concretos dentro de los generales. Métodos de razonamiento: Hay dos métodos de razonamiento, el deductivo , que puede definirse como aquel proceso discursivo y descendente que pasa de lo general a lo particular. El método inductivo , utilizado fundamentalmente por los científicos, van de lo particular a lo general, parte de la observación de fenómenos particulares para llegar a conclusiones empíricas.

Indirectamente se mide una magnitud cuando la misma es consecuencia de la aplicación de una expresión algebraica en la que intervienen otras magnitudes. Por ejemplo, para hallar la superficie de un folio, se mide su largo y su ancho y luego se multiplican ambas medidas para obtener su superficie. Características adecuadas de medida de los instrumentos: Rango de medida: El rango de medida, que es especificado por el fabricante e indica entre que valores máximo y mínimo se puede medir con él. Fidelidad: Un instrumento de medida es «fiel» cuando al repetir varias medidas de una misma magnitud física en las mismas condiciones, los resultados obtenidos son idénticos. Rapidez: Un instrumento de medida es rápido si el dispositivo que utiliza para captar y registrar la medida necesita poco tiempo. Los instrumentos con sistemas digitales para indicar la medida en cifras son más rápidos que los analógicos, que indican los valores de la medida mediante una aguja o una marca luminosa en una escala numerada dotada de rayas divisoras. Exactitud o veracidad: Un instrumento de medida es exacto o veraz cuando la medida realizada con él proporciona justamente el «valor verdadero» de la magnitud física. En general, no hay un instrumento de medida exacto o veraz en el sentido absoluto de la palabra. Sensibilidad: Es la división más pequeña de la escala del instrumento de medida. Luego un instrumento es tanto más sensible cuanta más pequeña sea la cantidad que puede medir. La sensibilidad proporciona la diferencia entre las dos medidas más próximas que se puede realizar con un determinado instrumento de medida. Así, una balanza que aprecie miligramos es más sensible que otra que aprecie gramos. Se llama umbral de sensibilidad al valor de la menor división con el que se inicia la escala del instrumento. Precisión: Es la mínima variación o dispersión de una magnitud física que un instrumento de medida puede determinar. Un instrumento de medida es preciso si las desviaciones que se producen en las medidas obtenidas son mínimas. La precisión muestra el grado de fidelidad con que se obtiene una medida e indica el margen de incertidumbre o de error de la misma. Estimación de la incertidumbre de la medida: Siempre que efectuamos alguna medición, el resultado numérico va acompañado de algún error debido a diferentes factores como pueden ser la imprecisión de los aparatos utilizados, el procedimiento empleado, equivocaciones accidentales cometidas en la medición, defectos del operador, etc.

  • Atendiendo a las causas del error , los errores se clasifican en sistemáticos y accidentales. Errores sistemáticos son aquellos que se deben a causas conocidas y pueden ser corregidos o disminuidos en su cuantía. Por ejemplo, el peso de una tienda que marca 0,5 kg de más. Errores accidentales son los que se producen al azar y no pueden ser corregidos salvo que se deseche la determinación. Por ejemplo, error en la operación con la calculadora.
  • En cuanto a su acotación o delimitación distinguimos el error absoluto y el relativo. El error absoluto se define como el valor medido menos el valor real. Si Vm > Vr entonces Ea > 0 (Error absoluto por exceso) Si Vm < Vr entonces Ea < 0 (Error absoluto por defecto) El error relativo se define como el cociente entre el error absoluto y el valor real. Se suele expresar en tanto por ciento, y nos da una idea de la precisión de la medida realizada: Si Er > 0 entonces tendremos error relativo por exceso. Si Er < 0 entonces tendremos error relativo por defecto. Exactitud y precisión: En la práctica, cuando se va a medir una magnitud no se efectúa una sola medida sino una serie de determinaciones. Se considerará como valor real la media aritmética de todas ellas, que se calculará sumando los valores de todas las medidas realizadas y dividiendo por el número de ellas. La calidad de una medida depende de su “exactitud” y de su “precisión”. La exactitud de una medida hace referencia a la proximidad de la media respecto al valor real. La precisión está

relacionada con la menor o mayor dispersión del grupo de medidas. Hay que hacer notar que una medida es tanto más precisa cuanto menor error relativo se comete. La medida en el laboratorio: Ya hemos visto que la realización de medidas conlleva necesariamente una serie de errores. Nunca se tiene la certeza de haber conseguido la medida exacta; se cometen errores debido a múltiples causas, ya que los instrumentos de medida y los sentidos del observador, o persona que realiza las medidas, tienen un límite de apreciación. Por eso, en ciencias experimentales se habla de valores más probables de una magnitud, y no de valores exactos. Hemos visto algunos tipos de error; a continuación vamos a ver otras formas de cuantización de dichos errores. Se llama media aritmética simple al cociente que resulta de dividir la suma de todos los valores de una serie de medidas, entre el número de ellas. La cercanía de este valor con el real nos indica la exactitud de la medida. Desviación de un valor de una medida es la diferencia, considerada en valor absoluto, entre ese valor y la media aritmética de la serie. Se representa por “d”. Según esta definición, en una serie de medidas cuya media aritmética es x , la desviación de un valor xi, es: d = xi – x Al conocer las desviaciones de los diferentes valores de una serie permite establecer el concepto de “desviación media”. Desviación media de una serie de medidas es la media aritmética de las desviaciones de todos sus valores. Se representa por Dm. Técnicas gráficas: Los resultados de medidas experimentales se agrupan en tablas de datos que contienen toda la información relevante. Normalmente, las tablas de datos de valores no muestran correlaciones, fáciles de descubrir, entre las magnitudes que se relacionan, mientras que su representación gráfica informa visualmente sobre la relación que hay entre las magnitudes, de la calidad del experimento y de la singularidad de algunos valores, y con ello es fácil poder realizar una oportuna hipótesis dentro de un particular modelo científico. Se llama variable a toda magnitud física que influye y provoca cambios en los resultados de una experiencia. Una variable puede ser independiente o dependiente. Una variable independiente (x) se refiera a la magnitud que el experimentador modifica con criterio y a su voluntad, mientras que una variable dependiente (y) es la magnitud que toma distintos valores, dependiendo de cómo se modifique la variable independiente. Así, si se observa la variación de la masa de una sustancia líquida frente a las variaciones de su volumen, la variable independiente es el volumen y la dependiente la masa. Por tanto, la información de una tabla de datos está formada por los valores de la variable independiente y su dependiente (x, y). La representación gráfica más utilizada es la de coordenadas cartesianas , que está formada por las rectas perpendiculares que constituyen los ejes de coordenadas , que se cortan en un punto, llamado origen de coordenadas. En la representación en un plano existen dos ejes de coordenadas, que se llaman eje de abscisas y de ordenadas. En el eje de abscisas , eje X , se representa la variable independiente, mientras que en el eje de ordenadas , eje Y , la variable dependiente. En dicha representación, a cada pareja de valores de la tabla de datos le corresponde un punto en el plano y en cada eje se debe anotar la magnitud representada y la unidad de medida. Se recomienda que la división más pequeña de la gráfica coincida con la unidad más pequeña que detecte el instrumento de medida utilizado. Si con esta norma la gráfica es oscura, muy grande o pequeña, no se debe tener en cuenta. El origen de las escalas no necesariamente debe coincidir con el punto de intersección de los ejes (0,0). Muchas veces se consigue más claridad desplazando alguna de las escalas, en este caso se realiza un corte de ejes para indicar el desplazamiento. Si las divisiones de la cuadrícula de la gráfica coincide con números sencillos fáciles de operar, tales como: 1, 2, 3, etc. o potencias de diez, se facilita la realización de operaciones matemáticas.