Resumen: Trabajo científico y medidas

📋 Esquema del Curso

1. Factores de conversión
2. Experimentos con el péndulo
3. Etapas del método científico
4. Magnitudes y unidades SI
5. Notación científica
6. Múltiplos y submúltiplos
7. Uso de la calculadora científica
8. Representación de gráficas

📖 1. Factores de conversión

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Factor de conversión: Equivalencia entre unidades escrita como fracción.

★ Imprescindible

• Para convertir una cantidad, se multiplica por factores de conversión que colocan la unidad inicial en el denominador para simplificarla y dejan la unidad deseada sin simplificar.

• 🔄 Para convertir una unidad compuesta:

  1. Escribir la cantidad como fracción.
  2. Convertir la unidad del numerador.
  3. Convertir la unidad del denominador.

Complementos

• Una equivalencia puede escribirse como una fracción o como su fracción inversa, por ejemplo, $\frac{1000\,\text{m}}{1\,\text{km}}$ o $\frac{1\,\text{km}}{1000\,\text{m}}$.

• Para convertir 561,5 minutos a días se usa que un día tiene 1440 minutos y se coloca el factor con los minutos en el denominador.

💡 Truco mnemotécnico

Imagina que las unidades se tachan al quedar una arriba y otra abajo.

📖 2. Experimentos con el péndulo

★ Imprescindible

• En el experimento sobre la amplitud se mantuvieron constantes la masa y la longitud del hilo, y se concluyó que la amplitud no influye en el periodo.

• En el experimento sobre la masa se mantuvo constante la longitud del hilo y se concluyó que la masa no influye en el periodo.

📌 La longitud del hilo sí influye en el periodo: a mayor longitud, mayor periodo.

Complementos

• Galileo, en Italia en el siglo XVII, se preguntó al observar una lámpara oscilante si la amplitud influía en el periodo.

• Los relojes de péndulo aprovechan la constancia de las oscilaciones para medir el tiempo y emplean una varilla metálica en lugar de un hilo.

• En verano, la varilla del reloj de péndulo se dilata, aumenta el periodo y el reloj se atrasa; en invierno ocurre lo contrario.

💡 Truco mnemotécnico

Amplitud y masa no cambian el periodo; la longitud sí.

📖 3. Etapas del método científico

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Método científico: Conjunto de normas usadas desde el siglo XVII para investigar las leyes que gobiernan la naturaleza.
• Observación: Pregunta o duda que surge al observar un fenómeno natural.
• Hipótesis: Posible respuesta, verdadera o falsa, a la pregunta planteada en la observación.

★ Imprescindible

• Las cuatro etapas del método científico son:

  • Observación
  • Hipótesis
  • Experimentación
  • Conclusión

• En la experimentación se diseña un experimento para comprobar las hipótesis y se procura que solo cambie aquello que se quiere estudiar.

Complementos

• La conclusión identifica, a partir del resultado del experimento, cuál hipótesis resultó cierta; esa hipótesis pasa a convertirse en ley natural y se publica para que la conozca la comunidad científica.

💡 Truco mnemotécnico

Observación → hipótesis → experimentación → conclusión.

📖 4. Magnitudes y unidades SI

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Magnitud: Toda propiedad medible.

★ Imprescindible

• Las unidades se usan para expresar la medida de una magnitud.

Complementos

• Como cada magnitud puede tener muchas unidades, se escogió una unidad del Sistema Internacional para cada una.

📖 5. Notación científica

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Notación científica: Forma más cómoda de escribir números muy grandes o muy pequeños obtenidos al medir magnitudes.

★ Imprescindible

• Para expresar un número grande en notación científica, se coloca la coma después de la primera cifra distinta de cero y se multiplica por una potencia de diez con exponente positivo igual al número de cifras del número original menos uno.

• Para expresar un número pequeño en notación científica, se coloca la coma después de la primera cifra distinta de cero y se multiplica por una potencia de diez con exponente negativo igual al número de ceros iniciales.

Complementos

• En notación científica, $120000000000 = 1{,}2\cdot10^{11}$ y $30900000000000 = 3{,}09\cdot10^{13}$.

• En notación científica, $0{,}000000052 = 5{,}2\cdot10^{-8}$ y $0{,}00000405 = 4{,}05\cdot10^{-6}$.

💡 Truco mnemotécnico

Números grandes llevan exponente positivo; números pequeños, negativo.

📖 6. Múltiplos y submúltiplos

★ Imprescindible

• Los submúltiplos presentados son mili (m), equivalente a $10^{-3}$; micro (μ), equivalente a $10^{-6}$; y nano (n), equivalente a $10^{-9}$.

• Los múltiplos presentados son kilo (k), equivalente a $10^3$; mega (M), equivalente a $10^6$; y giga (G), equivalente a $10^9$.

Complementos

• Los ejemplos de submúltiplos son $2\,\text{mm}=0{,}002\,\text{m}$, $6\,\text{\mu{}s}=0{,}000006\,\text{s}$ y $4\,\text{nm}=0{,}000000004\,\text{m}$.

• Los ejemplos de múltiplos son $8\,\text{km}=8000\,\text{m}$, $2\,\text{M€}=2000000\,\text{€}$ y $91\,\text{Gs}=91000000000\,\text{s}$.

📖 7. Uso de la calculadora científica

★ Imprescindible

• La calculadora científica permite operar con números en notación científica mediante una tecla específica, como EXP o ·10ˣ.

Complementos

• Para introducir un número en notación científica, se escriben primero sus cifras y su coma decimal, se pulsa EXP o ·10ˣ y después se introduce el exponente.

• Para introducir $1{,}067\cdot10^{25}$, se pulsa 1, punto, 0, 6, 7, EXP y 2, 5.

📖 8. Representación de gráficas

★ Imprescindible

• Los datos de un experimento suelen recogerse en una tabla y representarse después en una gráfica para ver la influencia de una magnitud sobre otra.

• Para construir una gráfica, se decide cuál variable es independiente y cuál dependiente, se coloca la independiente en el eje horizontal y la dependiente en el vertical, se fijan escalas adecuadas y se representan los datos con puntos y una recta o curva de ajuste.

Complementos

📌 En una gráfica, la variable independiente se representa en el eje horizontal y la variable dependiente en el eje vertical.