Fundamentos del Método Científico y Medición en Física

El Conocimiento Científico y los Modelos

El conocimiento científico tiene su origen en la necesidad de dar respuesta a un problema derivado de hechos a los que se quiere dar una explicación. Las hipótesis son posibles respuestas al problema que deben ser comprobadas. Cabe destacar que el conocimiento científico está en continua evolución.

Un modelo científico es una representación abstracta y simplificada de la realidad que se utiliza para obtener una primera aproximación en el estudio de los fenómenos.

Magnitudes y Medición

Una magnitud física es toda propiedad de la materia susceptible de ser cuantificada de forma objetiva. La unidad de una magnitud física es cualquier cantidad arbitraria de ella que se adopta como patrón para cuantificar dicha magnitud. Medir es una operación que consiste en determinar la cantidad de una magnitud al compararla con su unidad.

Cualidades de la medida

• Intervalo de medida: Conjunto de valores que el instrumento puede medir.
• Sensibilidad: Respuesta del instrumento ante las variaciones de la magnitud que mide.
• Errores sistemáticos: Se deben al equipo de medida o a su mal uso.
• Errores aleatorios: Son fortuitos e impredecibles.
• Precisión: Indica la similitud de las medidas realizadas.
• Exactitud: Refleja la cercanía entre las medidas y el valor real.

Tipos de medidas

• Medidas directas: Se realizan con el uso exclusivo de un instrumento de medida.
• Medidas indirectas: Se obtienen mediante cálculos matemáticos con los valores obtenidos a partir de medidas directas.

Prefijos de unidades

• Tera: 10¹²
• Giga: 10⁹
• Mega: 10⁶
• Kilo: 10³
• Micro: 10⁻⁶
• Nano: 10⁻⁹
• Pico: 10⁻¹²

Cambios Físicos y Químicos

Una ecuación física es la expresión matemática del conocimiento científico.

• Cambio físico: Es aquel que no provoca la aparición de nuevas sustancias; no cambia la naturaleza de la materia.
• Cambio químico: Cambia la naturaleza de la sustancia, produciendo nuevas sustancias que no estaban presentes antes de la transformación.

En una reacción química, los reactivos se sitúan a la izquierda y los productos a la derecha.

Características de las reacciones químicas

• Existe un intercambio de energía.
• Pueden ser reacciones reversibles o irreversibles.
• Involucran cambios en los estados de agregación.

Factores que influyen en la velocidad de una reacción

• Temperatura.
• Concentración de los reactivos.