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La actividad científica

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Nivell: 13-14 años Assignatura: Física y Química
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El método científico

El método científico es una metodología para obtener nuevos conocimientos, que ha caracterizado históricamente a la ciencia, y que consiste en la observación sistemática, medición, experimentación y la formulación, análisis y modificación de hipótesis. Abarca las prácticas aceptadas por la comunidad científica como válidas a la hora de exponer y confirmar sus teorías. Las reglas y principios del método científico buscan minimizar la influencia de la subjetividad del científico en su trabajo, reforzando así la validez de los resultados, y por ende, del conocimiento obtenido.

Sistema Internacional de Unidades

El Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI) es un sistema constituido por siete unidades básicas: metro, kilogramo, segundo, kelvin, amperio, mol y candela, que definen a las correspondientes magnitudes físicas fundamentales y que han sido elegidas por convención.

El SI se creó en 1960 por la 11.ª Conferencia General de Pesas y Medidas, durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades físicas básicas (las actuales excepto el mol). El mol se añadió en 1971. 

Medida de magnitudes

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas, que expresan magnitudes físicas. A partir de estas se determinan el resto de unidades (derivadas).

Unidad básica
(símbolo)
Magnitud física básica
[Símbolo de la magnitud]
Definición técnica Definición derivada
segundo
(s)
tiempo [t] Se define al fijar el valor numérico de la frecuencia de la transición hiperfina del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio 133, ΔνCs, en 9 192 631 770, cuando se expresa en la unidad Hz, igual a s-1.nota 1​
νCs=9 192 631 770 /s]
Es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio 133.
metro
(m)
longitud [l] Se define al fijar el valor numérico de la velocidad de la luz en el vacío, c, en 299 792 458, cuando se expresa en la unidad m·s-1, según la definición del segundo dada anteriormente.
[c=299 792 458 m/s]
Es la longitud del trayecto recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de segundo.
kilogramo​
(kg)
masa [m] Se define al fijar el valor numérico de la constante de Planck, h, en 6.626 070 15 × 10−34, cuando se expresa en la unidad J·s, igual a kg·m2·s–1, según las definiciones del metro y el segundo dadas anteriormente.
[h=6.626 070 15·10-34 kg·m²/s]
 
amperio
(A)
corriente eléctrica [I] Se define al fijar el valor numérico de la carga elemental, e, en 1.602 176 634 × 10-19, cuando se expresa en la unidad C, igual a A·s, donde el segundo se define en función de ΔνCs.
[e=1.602 176 634·10-19 A·s]
El efecto de esta definición es que el amperio es la corriente eléctrica correspondiente al flujo de 1/(1.602 176 634 × 10−19) = 6.241 509 074 × 1018 cargas elementales por segundo.
kelvin
(K)
temperatura termodinámica [T] Se define al fijar el valor numérico de la constante de Boltzmann, k, en 1.380 649 × 10-23, cuando se expresa en la unidad J·K-1, igual a kg·m²·s-2·K-1, según las definiciones del kilogramo, el metro y el segundo dadas anteriormente.
[k=1.380 649·10−23 kg·m²/s2/K]
Es igual a la variación de temperatura termodinámica que da lugar a una variación de energía térmica kT de 1.380 649 × 10-23 J.
mol
(mol)
cantidad de sustancia [N] Cantidad de sustancia de exactamente 6.022 140 76 × 1023 entidades elementales.nota 3​ Esta cifra es el valor numérico fijo de la constante de Avogadro, NA, cuando se expresa en la unidad mol-1.
[NA=6.022 140 76·1023 /mol]
Es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene 6.022 140 76 × 1023 entidades elementales especificadas.​
candela
(cd)
intensidad luminosa [Iv] Se define al fijar el valor numérico de la eficacia luminosa de la radiación monocromática de frecuencia 540 × 1012 Hz, Kcd, en 683, cuando se expresa en la unidad lm·W−1, igual a cd·sr·W−1, o a cd·sr·kg−1·m−2·s3, según las definiciones del kilogramo, el metro y el segundo dadas anteriormente.
[Kcd=683 cd·sr/kg/m²·s3]
Es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540 × 1012 Hz y tiene una intensidad radiante en esa dirección de 1/683 W/sr.

Notación científica

La notación científica, también denominada notación en forma exponencial, es una forma de escribir los números que acomoda valores demasiado grandes (100 000 000 000) o pequeños como puede ser el siguiente (0.000 000 000 01) ​para ser escrito de manera convencional.​ El uso de esta notación se basa en potencias de 104​ (los casos ejemplificados anteriormente en notación científica, quedarían 1 × 1011 y 1 × 10−11, respectivamente). El módulo del exponente en el caso anterior es la cantidad de ceros que lleva el número delante, en caso de ser negativo (nótese que el cero delante de la coma también cuenta), o detrás, en caso de tratarse de un exponente positivo.

Siempre el exponente es igual al número de cifras decimales que deben correrse para convertir un número escrito en notación científica en el mismo escrito en notación decimal. Se desplazará a la derecha si el exponente es positivo y hacia la izquierda si es negativo. Cuando se trata de convertir un número a notación científica el proceso es a la inversa. 

Créditos

Texto:

  • wikipedia

Imagen:

  • De Bureau international des poids et mesures - Bureau International des Poids et Mesures, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=74411648

Contenidos

El método científico

El método científico es una metodología para obtener nuevos conocimientos, que ha caracterizado históricamente a la ciencia, y que consiste en la observación sistemática, medición, experimentación y la formulación, análisis y modificación de hipótesis. Abarca las prácticas aceptadas por la comunidad científica como válidas a la hora de exponer y confirmar sus teorías. Las reglas y principios del método científico buscan minimizar la influencia de la subjetividad del científico en su trabajo, reforzando así la validez de los resultados, y por ende, del conocimiento obtenido.

Sistema Internacional de Unidades

El Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI) es un sistema constituido por siete unidades básicas: metro, kilogramo, segundo, kelvin, amperio, mol y candela, que definen a las correspondientes magnitudes físicas fundamentales y que han sido elegidas por convención.

El SI se creó en 1960 por la 11.ª Conferencia General de Pesas y Medidas, durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades físicas básicas (las actuales excepto el mol). El mol se añadió en 1971.

Medida de magnitudes

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas, que expresan magnitudes físicas. A partir de estas se determinan el resto de unidades (derivadas).

Unidad básica
(símbolo)
Magnitud física básica
[Símbolo de la magnitud]
Definición técnica Definición derivada
segundo
(s)
tiempo [t] Se define al fijar el valor numérico de la frecuencia de la transición hiperfina del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio 133, ΔνCs, en 9 192 631 770, cuando se expresa en la unidad Hz, igual a s-1.nota 1​
νCs=9 192 631 770 /s]
Es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio 133.
metro
(m)
longitud [l] Se define al fijar el valor numérico de la velocidad de la luz en el vacío, c, en 299 792 458, cuando se expresa en la unidad m·s-1, según la definición del segundo dada anteriormente.
[c=299 792 458 m/s]
Es la longitud del trayecto recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de segundo.
kilogramo
(kg)
masa [m] Se define al fijar el valor numérico de la constante de Planck, h, en 6.626 070 15 × 10−34, cuando se expresa en la unidad J·s, igual a kg·m2·s–1, según las definiciones del metro y el segundo dadas anteriormente.
[h=6.626 070 15·10-34 kg·m²/s]
amperio
(A)
corriente eléctrica [I] Se define al fijar el valor numérico de la carga elemental, e, en 1.602 176 634 × 10-19, cuando se expresa en la unidad C, igual a A·s, donde el segundo se define en función de ΔνCs.
[e=1.602 176 634·10-19 A·s]
El efecto de esta definición es que el amperio es la corriente eléctrica correspondiente al flujo de 1/(1.602 176 634 × 10−19) = 6.241 509 074 × 1018 cargas elementales por segundo.
kelvin
(K)
temperatura termodinámica [T] Se define al fijar el valor numérico de la constante de Boltzmann, k, en 1.380 649 × 10-23, cuando se expresa en la unidadK-1, igual a kg·m²·s-2·K-1, según las definiciones del kilogramo, el metro y el segundo dadas anteriormente.
[k=1.380 649·10−23 kg·m²/s2/K]
Es igual a la variación de temperatura termodinámica que da lugar a una variación de energía térmica kT de 1.380 649 × 10-23 J.
mol
(mol)
cantidad de sustancia [N] Cantidad de sustancia de exactamente 6.022 140 76 × 1023 entidades elementales.nota 3​ Esta cifra es el valor numérico fijo de la constante de Avogadro, NA, cuando se expresa en la unidad mol-1.
[NA=6.022 140 76·1023 /mol]
Es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene 6.022 140 76 × 1023 entidades elementales especificadas.​
candela
(cd)
intensidad luminosa [Iv] Se define al fijar el valor numérico de la eficacia luminosa de la radiación monocromática de frecuencia 540 × 1012 Hz, Kcd, en 683, cuando se expresa en la unidad lm·W−1, igual a cd·sr·W−1, o a cd·sr·kg−1·m−2·s3, según las definiciones del kilogramo, el metro y el segundo dadas anteriormente.
[Kcd=683 cd·sr/kg/m²·s3]
Es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540 × 1012 Hz y tiene una intensidad radiante en esa dirección de 1/683 W/sr.

Notación científica

La notación científica, también denominada notación en forma exponencial, es una forma de escribir los números que acomoda valores demasiado grandes (100 000 000 000) o pequeños como puede ser el siguiente (0.000 000 000 01) ​para ser escrito de manera convencional.​ El uso de esta notación se basa en potencias de 104​ (los casos ejemplificados anteriormente en notación científica, quedarían 1 × 1011 y 1 × 10−11, respectivamente). El módulo del exponente en el caso anterior es la cantidad de ceros que lleva el número delante, en caso de ser negativo (nótese que el cero delante de la coma también cuenta), o detrás, en caso de tratarse de un exponente positivo.

Siempre el exponente es igual al número de cifras decimales que deben correrse para convertir un número escrito en notación científica en el mismo escrito en notación decimal. Se desplazará a la derecha si el exponente es positivo y hacia la izquierda si es negativo. Cuando se trata de convertir un número a notación científica el proceso es a la inversa.

Créditos

Texto:

  • wikipedia

Imagen:

  • De Bureau international des poids et mesures - Bureau International des Poids et Mesures, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=74411648

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Sistema Internacional de Unidades

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