Tema Investigación Grupal: La medida de las relaciones interpersonales.
Tema 1 la medida
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1.LAS CIENCIAS DE LA NATURALEZA
Los fenómenos que tienen lugar en el Universo pueden ser
explicados de forma racional a partir de causas naturales
La ciencia es el conjunto de
conocimientos sobre aquello que
nos rodea. Se obtienen estos
conocimientos mediante:
OBSERVACIÓN
EXPERIMENTACIÓN
RAZONAMIENTO
La Física y la Química forman parte de las Ciencias de la
Naturaleza
La FÍSICA estudia todos
aquellos cambios en un
cuerpo o sistema que no
modifiquen su naturaleza.
Estos cambios se
denominan fenómenos
físicos
La QUÍMICA se ocupa del
estudio de la identidad de
la materia y de los cambios
que modifiquen su
naturaleza. Estos cambios
se denominan fenómenos
químicos
Se caracterizan por
•Ser ciencias experimentales
•Seguir el método científico
•Utilizar un lenguaje científico, basado en el uso de fórmulas y cálculos
matemáticos.
•Las explicaciones son provisionales, pueden ser revisadas a la luz de nuevas
observaciones
2. EL MÉTODO CIENTÍFICO
Para explicar cualquier cambio
en la naturaleza los científicos
utilizan un método riguroso y
sistemático llamado método
científico, que consta de las
siguientes partes:
1. Observación del fenómeno
2. Formulación de hipótesis:
explicación provisional de un hecho
observado
3. Experimentación en el laboratorio o
sobre el terreno
4. Extracción de conclusiones: el
análisis de los resultados permite dar
validez o no a las hipótesis
formuladas
5. Comunicación de resultados
Una ley es una hipótesis
confirmada, y una teoría, un
conjunto de leyes relacionadas
entres sí.
3.LAS MAGNITUDES FÍSICAS Y SU
MEDIDA
La comprobación experimental de las hipótesis requiere hacer medidas. Esto
hace necesario introducir el concepto de magnitud física
MAGNITUD FÍSICA es cualquier propiedad observable de los cuerpos que
podemos cuantificar de forma objetiva mediante el proceso de medir.
MEDIR una magnitud física es comparar su valor con otro de referencia o
patrón que denominamos UNIDAD
EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) (París 1960): con el
quedaban unificados los diferentes sistemas de unidades utilizados en cada país.
Se organiza en:
Magnitudes fundamentales: son las
que se definen por sí mismas (masa,
longitud, tiempo, temperatura,
intensidad de corriente eléctrica,
intensidad luminosa, cantidad de
sustancia)
Magnitudes derivadas: son las que
derivan de otras, que son las
fundamentales. Las obtenemos
mediante expresiones matemáticas
que combinan las fundamentales
EXPRESIÓN DE UNA MEDIDA: la medida de una magnitud se
expresa indicando el valor numérico y el símbolo de la unidad
correspondiente.
Magnitud Unidad Símbolo Se mide con
Longitud metro m Flexómetro,..
Masa kilogramo kg Balanza,..
Tiempo Segundo s Cronómetro,..
Temperatura Kelvin K Termómetro
Intensidad de corriente
Amperio A Amperímetro
Intensidad luminosa
Candela cd Fotocélula
Cantidad de sustancia
Mol mol Balanza,..
Magnitudes y unidades fundamentales del SI
Magnitud Unidad Símbolo Relación con las fundamentales
Superficie Metro cuadrado m2 S = l·l
Volumen Metro cúbico m3 V = l·l·l
Densidad Kilogramo/ metro cúbico
kg/m3 d = m/V
Velocidad Metro/segundo m/s v = l/t
Carga eléctrica Culombio C Q = I/t
Energía cinética Julio J Ec = m·l2/t2·2
Fuerza Newton N F = m·l/t2
Algunas magnitudes derivadas
4.MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS
Cuando la magnitud que queremos medir conduce a números muy grandes
o muy pequeños, se utilizan múltiplos o submúltiplos de la unidad del SI. La
unidad resultante se representa añadiendo un prefijo al símbolo de la
unidad correspondiente
Factor Prefijo Símbolo
1012 Tera T
109 Giga- G
106 Mega- M
103 Kilo- k
102 Hecto- h
101 Deca- da
10-1 Deci- d
10-2 Centi- c
10-3 Mili- m
10-6 Micro- µ
10-9 Nano- n
NOTACIÓN CIENTÍFICA: cuando la elección de una unidad nos lleva a un
resultado con muchas cifras, es más práctico utilizar la notación científica que
consiste en expresar la cantidad obtenida con un cifra entera, seguida o no de
decimales, multiplicado por la potencia de diez adecuada
Para números mayores
que la unidad el
exponente lleva signo
positivo (el valor del
exponente coincide con el
número de lugares que se
ha desplazado la coma
hacia la izquierda)
45000000000000000 m =
= 4,5·1016 m
Para números menores
que la unidad el
exponente lleva signo
negativo (el valor del
exponente coincide con el
número de lugares que se
ha desplazado la coma
hacia la derecha)
0,0000000000000186 m=
= 1,86·10-14 m
Cambios de unidades: para realizar cambios de unidades utilizaremos factores
de conversión. Un factor de conversión es una fracción que expresa la
equivalencia entre dos unidades de una misma magnitud.
Pasar 12,3 m a mm:
mm
m
mmm 12300
1
10003,12
Pasar 20 m/s a km/h
h
km
h
s
m
km
s
m72
1
3600
1000
120
5. EL PROCESO DE MEDIR
Los instrumentos
utilizados para medir
una magnitud deben
tener las siguientes
cualidades
1. Sensibilidad: es la mínima variación
de magnitud que detecta el aparato
2. Fidelidad: un aparato es fiel si al
repetirse la medida varias veces da
valores próximos entre sí
3. Rapidez
4. Precisión: un instrumento de
medida es preciso si es muy sensible
y fiel
El intervalo de medida es el conjunto de valores dentro de los cuales un
instrumento de medida es capaz de trabajar de forma fiable
Todas las medidas están sujetas a errores
Tipos de errores
Errores sistemáticos: debidos
al equipo de medida o a la
persona que realiza la medida.
Pueden minimizarse o corregirse
Errores accidentales o aleatorios: se
deben a circunstancias que no pueden
evitarse, como variaciones de presión,
temperatura, electrización, etc. Se
puede minimizar su efecto repitiendo la
medida muchas veces y calcular la
media. Este valor medio lo podemos
considerar como el valor más exacto
conocido n
mmmM
.......321
6. TRATAMIENTO DE LOS DATOS
NUMÉRICOS
Todas las medidas están afectadas de un error. Al expresar un resultado hay
que indicar la incertidumbre que acompaña a la medida. La incertidumbre se
puede expresar a partir del error absoluto o del error relativo
Se llama error absoluto a la
diferencia entre el valor medido y
el real o verdadero. Tiene las
unidades de la magnitud que
estamos midiendo
MVE medidoa
Se llama error relativo al cociente entre
el error absoluto de una medida, sin su
signo, y el valor verdadero de la medida.
El error relativo no tiene unidades. Nos
indica la calidad de la medida.
100
M
EE a
r
La exactitud de una medida
indica la cercanía entre el valor
experimental y el valor real
La precisión indica la cercanía
entre sí de todas las medidas
realizadas de una determinada
magnitud física
La precisión de una medida viene dada por el número de cifras significativas
que se utiliza para expresar el resultado
Son cifras significativas todas las
cifras distintas de cero y las que
son ceros pero intercaladas con
otras o colocadas a la derecha
después de la coma de un número
decimal. Nos da una idea de la
precisión de la medida.
Son cifras no significativas los
ceros situados a la izquierda de un
número decimal o a la derecha de
un número entero
7. OPERACIONES MATEMÁTICAS Y
REDONDEO
Cuando en una operación matemática obtenemos un valor con más cifras
significativas que las indicadas por el error, tenemos que eliminar las cifras
adicionales mediante un redondeo, siguiendo las siguientes reglas:
Si la cifra que se descarta es menor que 5, la cifra
retenida no se altera
2,574=2,57
Si la descartada es mayor que 5, o 5 la cifra retenida
aumenta en una unidad
2,576=2,58
2,575=2,58
Al realizar operaciones matemáticas el resultado debe tener el número de cifras
significativas adecuadas
El resultado no puede
tener más cifras
significativas que las
que aprecie el
instrumento de medida
Al sumar o restar (multiplicar o
dividir) números con decimales no
puede obtenerse una cantidad
mayor de c.s. que el dato que tenga
menos
Un número entero no afecta al
número de cifras significativas
El redondeo no se realiza
hasta el final
8. TABLAS, GRÁFICAS Y FÓRMULAS
Una vez realizados los experimentos para estudiar un fenómeno, es preciso
analizar los resultados obtenidos y ver la relación entre ellos. Para ello se
suelen utilizar tablas y gráficas
En el experimento se
construye la tabla
modificando el valor de una
magnitud (variable
independiente) y se anota el
valor que toma la otra
(variable dependiente)
A continuación se trazan los ejes
de coordenadas y se escribe en
ellos el símbolo de las magnitudes
que vamos a representar, así como
las unidades. La variable
independiente en el eje X y la
dependiente en el Y. Se traza la
escala adecuada para cada eje y
se representan los puntos de la
tabla obteniéndose la gráfica
Representaciones gráficas más comunes
Línea recta: las dos magnitudes
son directamente proporcionales
xky
Hipérbola: curva que relaciona
dos variables inversamente
proporcionales (como la ley de
Boyle)
Parábola: curva que
representa algunos
movimientos muy comunes en
Física, como la caída libre de
los cuerpos