La Actividad Científica: Método, Leyes y Teorías
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La Actividad Científica
La ciencia es la investigación sin fin que trata de describir hechos o explicar fenómenos y establecer relaciones entre ellos.
La actividad científica 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
El método científico es un procedimiento válido y fiable que sigue la actividad científica. Podemos diferenciar las siguientes etapas comunes a cualquier investigación científica:
- Observación
- Planteamiento de hipótesis
- Experimentación
- Análisis de los resultados
- Formulación de leyes y teorías
La Observación
La observación de hechos o fenómenos se suele considerar como la primera etapa del método científico. Los científicos han desarrollado instrumentos que nos permiten percibir la realidad con mayor detalle de lo que nuestros sentidos nos permiten. Para descubrir algo, nuestras observaciones deben ser lo más cuidadosas, exhaustivas y exactas posible.
La Hipótesis
Una hipótesis es una suposición provisional que se formula para explicar un determinado hecho o fenómeno. Para ser válida, la hipótesis científica debe cumplir estas condiciones:
- 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.
Leyes y Teorías Científicas
Las leyes científicas son hipótesis confirmadas por múltiples experiencias. Una ley puede considerarse como una teoría que ha sido comprobada mediante la observación y la experimentación y que tiene validez para todos los hechos o fenómenos que abarca.
Las teorías se construyen para hacer predicciones fiables sobre fenómenos que no se conocían cuando fueron formuladas.
Los modelos sirven para explicar los fenómenos de forma simplificada. La ciencia los utiliza para representar el funcionamiento de una parte del universo.
La Medida y las Magnitudes
Una magnitud es cualquier propiedad de los cuerpos que se puede medir. Existen dos tipos: magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas.
El Sistema Internacional de Unidades (SI)
Para evitar diferencias o desacuerdos, los científicos han establecido un sistema internacional de unidades único: el Sistema Internacional (SI).
- Para medir longitud: Cinta métrica, regla graduada, calibrador.
- Para medir intensidad de corriente: Amperímetro.
- Para medir masas: Balanza analítica o digital.
- Para medir tiempos: Reloj, cronómetro.
- Para medir temperaturas: Termómetro.
- Para medir volúmenes de líquidos: Probeta, pipeta, bureta, etc.
Los Gases
Propiedades de los Gases
1.1: A temperatura constante, el volumen ocupado por una determinada masa de gas es inversamente proporcional a la presión.
El volumen y la temperatura absoluta son magnitudes directamente proporcionales.
Si la presión de un gas permanece constante, el volumen de una masa fija de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
1.2: La presión y la temperatura absoluta son magnitudes directamente proporcionales.
Si el volumen de un gas permanece constante, la presión de una masa fija de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
Los gases son compresibles porque poseen partículas separadas que al comprimir se juntan.
El aumento de volumen que experimenta un cuerpo (sólido, líquido o gaseoso) al subir la temperatura recibe el nombre de dilatación.
Estados de la Materia
Sólidos
Las partículas de los sólidos están unidas por grandes fuerzas de atracción, por eso los sólidos tienen forma y volumen fijos. Las partículas vibran alrededor de su posición fija, pero no pueden cambiar de forma.
Líquidos
Las fuerzas de atracción entre las partículas de los líquidos son más débiles que en los sólidos, por lo que estas no se mantienen en posiciones fijas, sino que se deslizan unas sobre otras en grupos entre los que hay espacios libres. Los líquidos tienen volumen fijo, pero pueden fluir y tomar cualquier forma. Poseen partículas separadas.
Gases
Las fuerzas de atracción entre las partículas de los gases son muy débiles e incluso despreciables, por lo que estas pueden ocupar todo el espacio disponible. Las partículas se mueven a gran velocidad en todas las direcciones, chocando entre sí y contra las paredes del recipiente que contiene el gas (pueden fluir).
Variables y Controles en Experimentos
Una variable es un factor determinante cuya modificación provoca cambios en el resultado del experimento.
Un control es un elemento del experimento que se mantiene invariable y cuya finalidad es comparar los cambios que se producen en el experimento.