Conceptos Clave de Medida y Método Científico en Física y Química

Método Científico

Etapas del Método Científico

• Observación
• Formulación de hipótesis
• Experimentación
• Organización de datos: con tablas o gráficas.
• Conclusiones: leyes o teorías.
• Publicación del resultado: Informe científico.

Conceptos Fundamentales de la Ciencia

• Observación
• Razonamiento
• Experimentación

Ramas de la Ciencia

• Física: Estudia fenómenos sin alteración de la naturaleza de la materia → ecuaciones matemáticas.
• Química: Estudia la materia y sus cambios → reacciones químicas.

Medida, Magnitudes y Unidades

Conceptos Clave

• Magnitud: Propiedad de la materia que se puede medir → número + unidad.
• Unidad: Cantidad arbitraria que se toma como referencia para medir.
• Medir: Comparar la magnitud con la unidad de referencia.

Tipos de Magnitudes

• Fundamental o básica (Tiempo, Longitud, etc.)
• Derivada: A partir de las básicas (Velocidad, etc.)
• Escalar: Número + Unidad (Masa, Temperatura, etc.)
• Vectorial: Vector (Aceleración, Fuerza, etc.)

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Define 7 magnitudes y unidades fundamentales:

• Longitud → L
• Masa → M
• Tiempo → T
• Temperatura → O
• Cantidad de sustancia → N

Análisis Dimensional

Consiste en escribir la ecuación de dimensiones de magnitudes derivadas en función de las básicas.

Instrumentos de Medida

Características de los Instrumentos

• Exactitud: Reproduce el valor real.
• Precisión: Al repetir la misma medida, indica el mismo valor.
• Sensibilidad o resolución: Indica la mínima cantidad que detecta el instrumento.

Errores en la Medida

Todas las medidas experimentales llevan asociadas una incertidumbre o error.

La incertidumbre debida a la resolución es el valor de la sensibilidad del instrumento.

Cualquier medida se expresa como: (medida ± incertidumbre) unidad

Cálculo de Errores en Múltiples Medidas

Si se realizan varias medidas:

• Valor real (media): x = ΣXi / n
• Error absoluto: |X - Xi|
• Error absoluto medio: ΣEai / n
• Error relativo: (Ea / x) × 100 (%)

Propagación de Errores

• Si la medida se obtiene por suma o resta de magnitudes → Error = suma de Errores Absolutos (Ea)
• Si la medida se obtiene por producto o cociente de magnitudes → Error = suma de Errores Relativos (Er)

Lectura en Gráficas

Técnicas de Lectura

• Extrapolación: Se estima el valor de la variable continuando la gráfica.
• Interpolación: Se estima el valor de la variable entre varios valores conocidos.

Extracción de Conclusiones

Obtener una ley (fórmula) a partir del trabajo experimental realizado.