Fundamentos de Ciencia: Conocimiento, Cambios Físicos/Químicos y Magnitudes

Conocimiento Científico y Método

Conocimiento Científico

Es aquel que surge de estudiar los fenómenos utilizando un método científico.

• Es una construcción del ser humano.
• Se desarrolla mediante rigurosos métodos de trabajo.
• Se basa en pruebas.
• Debe ser acorde con la realidad.

Método Científico

El proceso general sigue estos pasos:

1. Identificación de un problema: Observar un fenómeno y plantear una pregunta.
2. Formulación de una hipótesis: Proponer una posible respuesta o explicación al problema.
3. Comprobación con la realidad: Diseñar y realizar experimentos o estudios para verificar si la hipótesis se cumple.
4. Análisis de resultados:
   • Si la hipótesis se cumple consistentemente, se refuerza y puede llevar a la formulación de leyes o teorías (conocimiento científico).
   • Si la hipótesis no se cumple, se descarta o modifica, y se vuelve a plantear una nueva hipótesis.

Pseudociencias

Son afirmaciones, creencias o prácticas que se presentan incorrectamente como científicas, pero que no siguen un método científico válido. Son falsas ciencias.

Cambios Físicos y Químicos (Physical and Chemical Changes)

• Physical changes: Son cambios en una sustancia que no alteran su composición química. (Are changes in a substance that do not change its chemical composition).
• Chemical changes: Son aquellos en los que las sustancias resultantes al final del cambio son diferentes a las sustancias iniciales. Implican una transformación de la materia. (Are those in which the substances at the end differ from those at the beginning).

(Ejemplos: Disolver es un cambio físico - Cocinar es un cambio químico)

Magnitudes Físicas, Unidades y Medida

Conceptos Básicos

• Magnitud física: Es toda propiedad de los cuerpos o fenómenos que se puede medir de forma objetiva.
• Unidad de una magnitud física: Es una cantidad estandarizada de esa magnitud que se utiliza como referencia para medirla.
• Medir: Consiste en comparar la cantidad de una magnitud que se desea conocer con la unidad de medida establecida.

Magnitudes Fundamentales y sus Unidades en el SI

El Sistema Internacional de Unidades (SI) define siete magnitudes fundamentales:

• Masa (Mass): Símbolo m, unidad kilogramo (kg).
• Longitud (Length): Símbolo l, unidad metro (m).
• Tiempo (Time): Símbolo t, unidad segundo (s).
• Temperatura termodinámica (Temperature): Símbolo T, unidad kelvin (K).
• Intensidad de corriente eléctrica (Electric current): Símbolo I, unidad amperio (A).
• Intensidad luminosa (Luminous intensity): Símbolo I_v, unidad candela (cd).
• Cantidad de sustancia (Amount of substance): Símbolo n, unidad mol (mol).

Algunas Magnitudes Derivadas y sus Unidades en el SI

Las magnitudes derivadas se obtienen a partir de las fundamentales mediante fórmulas matemáticas.

Notación Científica y Prefijos

Notación Científica

Es una forma de expresar números muy grandes o muy pequeños de manera concisa. Consiste en representar un número como el producto de un número comprendido entre 1 (inclusive) y 10 (exclusive) y una potencia de base 10.

Ejemplo:

2,073,500 = 2.0735 × 10⁶

(En inglés: two point zero seven three five times ten to the sixth power)

Múltiplos y Submúltiplos (Prefijos del SI)

Son prefijos que se anteponen a las unidades para indicar múltiplos o submúltiplos decimales de ellas.