Fundamentos de la Ciencia, Sistemas de Medición y Notación Científica

Fundamentos de la Ciencia

Ciencia: Conjunto de conocimientos ordenados y establecidos mediante el razonamiento.

Características de la Ciencia

• Comprobable
• Sistemática
• Falible

Clasificación

• Formal: Basada en ideas y razonamiento (matemáticas y lógica).
• Factual: Basada en hechos y observación (ciencias naturales y sociales).

El Método Científico

Es el procedimiento ordenado para obtener conocimiento. Sus etapas son:

1. Elegir tema
2. Observación
3. Hipótesis
4. Investigación del tema
5. Experimentación
6. Análisis de datos
7. Confrontación de hipótesis
8. Conclusiones

Medición y Magnitudes

• Medir: Comparar la cantidad desconocida que queremos determinar con otra cantidad que ya conocemos.
• Magnitud: Cantidad medible de un sistema físico.
• Unidad de medida: Cantidad estandarizada de una determinada magnitud física.

Sistemas de Unidades

• Sistema MKS: Utiliza unidades fundamentales: metro, kilogramo y segundo.
• Sistema CGS: Basado en centímetro, gramo y segundo.
• Sistema Inglés:
  • Distancia: Yarda, pie, pulgada, milla.
  • Masa: Libra, onza.
• Sistema Gravitacional: Utiliza el kilogramo-fuerza o kilopondio para medir fuerza y peso.
• Sistema Internacional (SI): 7 unidades básicas: metro, kilogramo, segundo, kelvin, amperio, mol y candela.

Clasificación de Magnitudes

• Magnitud fundamental: Es independiente y se define por sí misma (m, kg, s, K, A, cd, mol).
• Magnitud derivada: Se obtiene a partir de las fundamentales (m², m³, m/s, N, J, kg/m³).

Leyes de los Exponentes

1. Multiplicación: Los exponentes se suman.
2. División: Los exponentes se restan.
3. Potencia: Los exponentes se multiplican.
4. Raíz: Los exponentes se dividen entre el índice de la raíz.
5. Suma: Debe ser misma base y mismo exponente.
6. Resta: Debe ser misma base y mismo exponente.

Operaciones con Notación Científica

Multiplicación

• (3.6 × 10⁵)(4 × 10⁷) = 14.4 × 10¹²
• (9 × 10⁻⁴)(5 × 10³) = 45 × 10⁻¹

División

• (8.2 × 10⁷) / (4 × 10³) = 2.05 × 10⁴

Potencia

• (10⁵)² = 10¹⁰
• (5 × 10²)² = 25 × 10⁴

Raíz

• √10⁴ = 10⁴/² = 10²
• √25 × 10¹² = 5 × 10¹²/² = 5 × 10⁶

Suma y Resta

• (6.2 × 10⁵) + (2 × 10⁵) = 8.2 × 10⁵
• (7 × 10⁹) - (2 × 10⁸) = 6.8 × 10⁹
  • a) (7 × 10⁹) - (0.2 × 10⁹) = 6.8 × 10⁹
  • b) (70 × 10⁸) - (2 × 10⁸) = 68 × 10⁸