La geosfera. El método científico. Física y Química

Transcripción

1 Física y Química

2 La actividad científica Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 2

3 es la forma de trabajar de quienes se dedican a la ciencia. Todos lo utilizamos cuando nos enfrentamos a una situación nueva: observamos, nos planteamos hipótesis, tratamos de comprobar si estas son ciertas y, finalmente, construimos nuestra propia teoría. Las observaciones pueden llevar a la realización de grandes inventos y a la construcción de teorías. Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 3

4 Las etapas de cualquier investigación científica son: 1. Observación. 2. Planteamiento de hipótesis. 3. Experimentación. 4. Análisis de los resultados. 5. Formulación de leyes y teorías La española María Blasco ha patentado técnicas para determinar el envejecimiento celular de una persona. En la actualidad, desarrolla experimentos con ratones para entender cómo funcionan moléculas que podrían retrasar el envejecimiento y curar enfermedades como el cáncer. Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 4

5 Observación Es la primera etapa del método científico. Las observaciones deben ser cuidadosas, exhaustivas y exactas. Planteamiento de hipótesis Una hipótesis es una suposición provisional que se formula para explicar un determinado hecho. Para que la hipótesis sea valida ha de referirse a una situación real, debe formularse de manera precisa y mediante variables concretas. La relación entre las variables debe ser observable y medible. Experimentación Para saber si una hipótesis es acertada debemos contrastarla con experimentos. Para que un experimento sea correcto han de mantenerse constantes todas las variables, excepto la que se pretende comprobar. Una variable es un factor cuya modificación provoca cambios en el resultado del experimento. La variable que se modifica es la independiente y la que se mide, la dependiente. Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 5

6 Análisis de los resultados Una vez realizados los experimentos y obtenidos los datos, hay que analizarlos y ver la relación que existe entre ellos. Las tablas y las gráficas son buenas herramientas para el análisis de los resultados de un experimento. Formulación de leyes y teorías El análisis de los resultados de un experimento nos permite describir, mediante una expresión matemática, la relación que existe entre las variables. Esta expresión matemática constituye una ley científica. Una ley científica es una hipótesis confirmada. Las teorías permiten hacer predicciones fiables sobre fenómenos aún desconocidos. Los modelos sirven para explicar los fenómenos de forma simplificada. Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 6

7 La medida Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 7

8 Una magnitud es cualquier propiedad de los cuerpos que se puede medir. Medir una magnitud es compararla con otra de la misma naturaleza, llamada unidad. Llamamos magnitudes fundamentales a aquellas que se definen por sí mismas: longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de corriente, intensidad luminosa y cantidad de sustancia. El resto de las magnitudes son derivadas de estas siete, ya que se pueden definir a partir de ellas mediante operaciones matemáticas. Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 8

9 El átomo método científico Transformación de unidades Para transformar unas unidades en otras es necesario hacerlo con las que aparecen en el numerador y en el denominador. Ejemplo: Notación científica Consiste en expresar una magnitud con un número decimal de una sola cifra entera, la de las unidades, y una potencia de base 10 con exponente positivo o negativo. Ejemplo: Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 9

10 Los instrumentos de medida Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 10

11 Instrumentos para medir longitudes Cinta métrica, regla graduada Instrumentos para medir intensidad de corriente Amperímetro Medir una magnitud es compararla con otra de la misma naturaleza, llamada unidad. Instrumentos para medir masas Balanza analógica o digital Características de un instrumento de medida Instrumentos para medir tiempos Reloj y cronómetro Instrumentos para medir temperaturas Termómetro Instrumentos para medir volúmenes de líquidos Probeta, pipeta, bureta La precisión es la variación de magnitud más pequeña que un instrumento es capaz de apreciar. La sensibilidad es la capacidad de apreciar pequeñas variaciones en el valor de una magnitud. Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 11

12 Cifras significativas La precisión de una medida se indica mediante el número de cifras que se utilizan para expresar el resultado. Reglas: 1. Cualquier dígito 0 es significativo. 22: Tiene dos cifras significativas 22,45: Tiene cuatro cifras significativas 3. Los ceros intermedios sí son significativos. 0, tiene 5 cifras significativas 2. Los ceros a la izquierda nunca son significativos, estén en la parte entera o decimal. 0, tiene 5 cifras significativas. 4. Los ceros finales de un dato real, después de la coma, sí son significativos. 14,00 tiene cuatro cifras significativas Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 12

13 Redondeo Se llama redondeo el desprecio de las cifras situadas a la derecha de la última cifra significativa. Reglas: Si la cifra que se omite es menor que 5, se elimina sin más: 3,673 se quedaría 3,67 Si la cifra eliminada es mayor que 5, se aumenta en una unidad la última cifra retenida: 3,678 se quedaría 3,68 Si la cifra eliminada es 5, se toma como última cifra el número para más próximo; es decir, si la cifra retenida es par se deja, y si es impar se toma la cifra superior: 3,675 queda 3, queda 3,64 Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 13

14 Estructura de un informe científico Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 14

15 Un informe científico consta de los siguientes apartados: Portada Introducción Metodología Resultados Discusión de los resultados Resumen Bibliografía Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 15

16 La tarea de investigación Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 16

17 Las tareas de investigación te van a permitir investigar, experimentar, elaborar los resultados, presentar la información obtenida, etc. Formas de presentación de resultados: Póster Presentaciones de diapositivas Artículos científicos Fichas técnicas Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 17

18 Progreso del pensamiento científico Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 18

19 PRINCIPALES CIENTÍFICOS Y SUS APORTACIONES A LA FÍSICA Y QUÍMICA Ptolomeo ( Siglo II) Teoría geocéntrica Nicolás Copérnico (1543) Modelo heliocéntrico Galileo Galilei (1604) La ley de la caída de los cuerpos Johannes Keppler (1609) El movimiento de los planetas Isaac Newton (1666) Ley de la Gravitación universal John Dalton (1808) Teoría atómica A. Avogadro (1811) Mol y número de Avogadro Christian Oersted (1820) Electromagnetismo Friedrich Kekulé (1850) Estructura química D. Mendeleyev (1860) Tabla periódica de los elementos J. J. Thomson (1897) El electrón Pierre y Marie Curie (1898) La radiactividad Albert Einstein (1905) Teoría de la relatividad Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 19

20 Investiga o Cuáles de estos científicos realizaron una aportación imprescindible para la ciencia y para la humanidad? o Cuál fue el papel de la mujer en la ciencia? o Con qué barreras se toparon y qué estrategias se desarrollaron para que su trabajo fuese aceptado? Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 20

21 María la Hebrea (Siglos I y II) Marie Curie (1898) Chien-Shiung Wu ( ) Rosalind Flanklin ( ) Evelyn Boyd Granville (1924-) Dorothy Crowfoot Hodgkin ( ) Lisa Meitner ( ) LAS MUJERES EN LA HISTORIA DE LA CIENCIA Primera alquimista científica Radiactividad y descubrimiento del polonio y el radio Fue una de las físicas más importantes del siglo XX y participó en el desarrollo de la bomba atómica como parte del Proyecto Manhattan para enriquecer el uranio. Trabajó con técnicas de difracción de Rayos X y fue un elemento clave en la observación por primera vez de la estructura del ADN. Primera mujer en formar parte de los proyectos espaciales de la NASA Pionera en la aplicación de los rayos X a la bioquímica Participó en el descubrimiento de la fisión nuclear, además de investigar la teoría atómica y la radiactividad. Descubrió el protactinio Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 21

22 Investiga o o o o Cuáles de estas científicas tuvieron que luchar en su infancia contra la educación establecida para las mujeres para poder estudiar ciencia? Cuáles de ellas han sufrido discriminación por su raza o religión? Cuáles de estas científicas realizaron una aportación imprescindible para la ciencia, para la humanidad? Elabora una línea del tiempo con las científicas y sus aportaciones del listado de científicas anterior. Añade otras científicas que hayan desarrollado su tarea investigadora en los siglos XX y XXI. Debate o Debatid por grupos sobre el papel de las mujeres en la ciencia. Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 22