Fundamentos de la Ciencia: Materia, Magnitudes y Método Científico
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Introducción a la Ciencia, la Física y la Química
La ciencia se define como un conjunto de conocimientos sobre el mundo obtenidos mediante la observación, la experimentación y el razonamiento, de los que se deducen leyes a partir de las cuales se construyen teorías comprobables.
- La física: Es la ciencia que estudia cualquier cambio en la materia en el que no se altera la naturaleza de la misma.
- La química: Es la acción que estudia la composición, las combinaciones y transformaciones de las sustancias que afectan a su propia naturaleza.
La Materia y sus Propiedades
La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y que tiene masa.
Propiedades Generales
Son aquellas cuyo valor no sirve para identificar una sustancia. La masa, el volumen y la temperatura a la que se encuentra un cuerpo son propiedades generales.
Propiedades Características
Son aquellas que tienen un valor propio y característico para cada sustancia. Entre ellas se encuentran:
- La densidad.
- El punto de fusión.
- El punto de ebullición.
- La dureza.
- La solubilidad en agua.
- La conductividad eléctrica.
Magnitudes y Medición
La magnitud es toda aquella propiedad o característica que se puede medir; se expresa siempre con un valor numérico y unas unidades. Medir una magnitud es compararla con otra que se denomina unidad.
Sistema Internacional de Unidades (SI)
- Longitud: metro (m).
- Masa: kilogramo (kg).
- Tiempo: segundo (s).
- Temperatura: kelvin (K).
- Cantidad de sustancia: mol (mol).
- Intensidad de corriente: amperio (A).
- Intensidad luminosa: candela (cd).
Conversión de Temperatura
Para pasar de Kelvin a grados Celsius se resta 273, y para pasar de grados Celsius a Kelvin se suma 273. Por ejemplo: 19 ºC + 273 = 292 K.
Magnitudes Derivadas
- Superficie (S): m².
- Volumen (V): m³.
- Densidad (d): kg/m³.
- Velocidad (v): m/s.
- Aceleración (a): m/s².
- Fuerza (F): Newton (N).
- Presión (P): Pascal (Pa).
- Energía (E): Julio (J).
Múltiplos y Submúltiplos
- Múltiplos: 10¹² (Tera: T), 10⁹ (Giga: G), 10⁶ (Mega: M).
- Submúltiplos: 10⁻⁶ (micro: µ), 10⁻⁹ (nano: n), 10⁻¹² (pico: p).
El Método Científico
Se denomina método científico al procedimiento que siguen las personas que trabajan con la ciencia para estudiar los problemas y llegar a conclusiones concretas. Sus etapas son:
- Observación: Consiste en examinar los fenómenos.
- Elaboración de hipótesis: Consiste en dar una posible explicación.
- Experimentación: Se intentan reproducir los fenómenos observados.
- Análisis de resultados: Se representan los datos obtenidos de un experimento.
- Obtención y conclusión: Es la existencia de nuevos elementos aún no conocidos en su época.
- Publicación de resultados: El objetivo es presentarlos para que otros científicos puedan estudiarlos.