Experimentos, hipótesis y ciencias naturales

Experimentos y hipótesis

Un experimento es la reproducción de un fenómeno natural o la producción de uno nuevo, se hace de manera controlada y en él se realizan ciertas medidas. Una hipótesis es la explicación tentativa de un fenómeno, una suposición acerca de las relaciones que pudieran existir entre las variables involucradas. Las pruebas experimentales obtenidas validan o refutan las hipótesis emitidas. Una argumentación es la justificación de una hipótesis en función de las pruebas experimentales halladas.

Modelos y leyes experimentales

Un modelo es cierta representación mental o material de la estructura y el funcionamiento de un objeto o de un fenómeno. Una ley experimental es la generalización de una serie de observaciones realizadas bajo las mismas condiciones experimentales.

Teorías científicas y ciencias naturales

Una teoría científica es un conjunto coherente de hipótesis capaz de explicar muchos fenómenos relacionados y las leyes experimentales que los describen. Las ciencias de la naturaleza tienen por objeto el estudio del mundo físico o natural, entre ellas están las ciencias naturales (biología y geología) y ciencias físicas y química.

Física y química

La física estudia los constituyentes íntimos de la materia (átomos, partículas subatómicas y elementales), las fuerzas fundamentales de la naturaleza (gravitatoria, electromagnética y nuclear), el movimiento, la energía y el universo. La química estudia las propiedades, la composición, la estructura y el cambio químico de las sustancias, interpretándolo en función del comportamiento de los átomos, moléculas e iones que las constituyen.

Magnitudes y medidas

Una magnitud es cualquier propiedad que puede ser medida, la longitud, volumen, la masa o el tiempo son ejemplos de magnitudes. La medida de una magnitud es el resultado de comparar esta con cierta cantidad de la misma magnitud que se toma como patrón o unidad de medida. Las magnitudes fundamentales son las que no se pueden expresar en función de otras magnitudes, como la longitud, la masa o el tiempo.

• Las magnitudes derivadas son las que se pueden expresar a partir de las fundamentales, como la superficie, el volumen o la velocidad.

Las unidades también se pueden clasificar en fundamentales y derivadas. Un factor de conversión es una fracción que expresa la equivalencia entre 2 unidades de una misma magnitud.

Errores en las mediciones

El error aleatorio o accidental se debe a múltiples factores incontrolables que provocan variaciones entre una medición y la siguiente. Para minimizarlo, se repite la medida varias veces y se toma el valor medio como una estimación del valor real. El error sistemático se debe a imperfecciones en los aparatos de medida, se corrige calibrando correctamente el instrumento o empleando otro más exacto.

Exactitud, precisión y sensibilidad

La exactitud de una medida es la coincidencia entre el valor medido y el valor real, un instrumento es exacto si al medir con él obtenemos un valor muy próximo al real. La precisión de una medida es la proximidad de los valores obtenidos al repetirla, un instrumento es preciso si al repetir una medida arroja valores muy parecidos. La sensibilidad o resolución de un instrumento es la mínima cantidad que permite apreciar.

Magnitudes vectoriales

Las magnitudes vectoriales se representan mediante un vector, es decir, una flecha o segmento orientado, con los siguientes elementos: origen o punto de aplicación, extremo, módulo o intensidad, dirección y sentido.