| LA MATERIA. PROPIEDADES DE LA MATERIA. MEDIDAS |
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| LAS CIENCIAS DE LA NATURALEZA Y SU MÉTODO |
Ciencias de la Naturaleza → su objeto es el estudio de los componentes del universo, así como de los fenómenos que tienen lugar en él.
Fases del Método científico (ver ampliación):
1. Observación.
2. Formulación de hipótesis.
3. Experimentación.
4. Conclusiones, con el enunciado, si procede, de leyes y teorías.
Ley científica → explicación de la relación cte. observada entre una, dos o más propiedades.
Teoría científica → explicación global de una serie de observaciones y leyes relacionadas. Las leyes se integran en teorías.
| LA MATERIA. PROPIEDADES DE LA MATERIA |
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Materia → todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y se puede medir, es todo aquello que tiene masa y volumen.
Dos trozos de mat. no pueden ocupar el mismo espacio.
Cuerpos materiales → es aquella materia que tiene unos límites definidos, una porción limitada de materia.
Sistemas materiales → es aquella materia cuyos límites son imprecisos.
La materia tiene propiedades, que podemos observar, y que permite diferenciar sustancias.
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| PROPIEDADES DE LA MATERIA |
| Prop. generales | Dependen del tamaño, son cuantitativas, y se pueden medir. No sirven para distinguir unos materiales de otros. |
| - Longitud, superficie, volumen (m3, cm3, litros,...) → discutir cómo se mide el V de sólidos, líquidos y gases. - Masa (kg) → balanza. |
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| Prop. específicas o características |
No dependen del del tamaño, son cualitivas, y no se pueden medir, al menos directamente. Permiten diferenciar los distintos tipos de materia, denominados sustancias. Las sustancias se describen mediante sus prop. específicas. Las prop. gen. definen la mat., y las específicas identifican las sustancias. Si dos cuerpos materiales tienen las mismas propiedades intensivas, entonces están formados por la misma sustancia o materia. Si las sustancias sirven para fabricar objetos se llaman materiales; las prop. específicas de estos determinan su uso. |
| - Color, brillo, olor, sabor,... - Dureza - Densidad,... |
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| MEDIDA DE UNA MAGNITUD |
Magnitud física → es todo aquello que se puede medir y expresar mediante un valor numérico.
Magnitudes → escalares y vectoriales.
Medir → es comparar una algo con un modelo o patrón, establecido de antemano (→ unidad), para averiguar el nº de veces que lo contiene. Una medida es el resultado de esa comparación.
Unidad de medida → es el patrón que utilizamos para medir una magnitud.
Unidades fundamentales o básicas → las que se definen por sí mismas.
Unidades derivadas → las que se obtienen a partir de las fundamentales.
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Magnitudes fundamentales
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Magnitudes derivadas
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Magnitud
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Unidad ( S.I.)
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Velocidad Aceleración Fuerza,... |
| L (l) | m | |
| M (m) | kg | |
| Tiempo (t) | s | |
| Temperatura (T) | ºK | |
| Intesidad de corriente (i) | A | |
| Intensidad luminosa (i) | cd (candela) | |
| Cantidad de sustancia (n) | mol | |
Masa → cantidad de mat. que tiene un cuerpo.
Unidad de masa → Kg → masa de un cilindro que equivale aprox. a la de 1 L de agua destilada a 4 ºC.
Se mide con la balanza, la cual tiene una sensibilidad → la mínima cantidad que un aparato es capaz de medir.
También tenemos las unidades de superfice, volumen y capacidad.
Relación entre las unidades de capacidad y de volumen: 1 L = 1 dm3, 1 mL = 1 cm3.
Densidad → d = m/V (en Kg/m3 o en g/cm3).
Viscosidad → es la resistencia al deslizamiento (no tiene nada que ver con la densidad).
Múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de Unidades (SI) (1960):
1012 → tera-
109 → giga-
106 → mega-
103 → kilo-
102 → hecto-
101 → deca-
1
10-1 → deci-
10-2 → centi-
10-3 → mili-
10-6 → micro-
10-9 → nano-
10-12 → pico-
| EXPRESIÓN DE LAS MEDIDAS EXPERIMENTALES. ERRORES EN LAS MEDIDAS |
Instrumentos de medida:
- Alcance o rango de la medida → valor máx. y mín.
- Escala → unidades
- Resolución = sensiblidad → mín. variación de la mag. que detecta el aparato.
- Precisión → valor mínimo que puede ser apreciado (def. sinónima de sensibilidad).
Otra definición: grado de aproximación entre una serie de medidas de la misma mag. obtenidas de igual manera.
| Dos instrumentos de medida: |  Dinamómetro |
| Calibrador o pie de rey |
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Cifras significativas de un valor experimental → las que podemos conocer porque podemos leer en la escala del ap. de medida.
- Cuando sumamos o restamos, el resultado conserva la misma precisión (decimales) que la medida menos precisa.
- Cuando multiplicamos o dividimos, el resultado debe expresarse con un nº de cifras significativas igual al de la medida que menos cifras significativas tenga.
Errores → sistemáticos o accidentales. Para minimar éstos últimos se hace la media estadística.
Error absoluto = valor exacto (media) - valor aproximado: Ea = x - x.
Error relativo: Er = Ea / x · 100 %.
Tratamiento de datos
- Tabla de valores
- Gráfica
- Fórmula matemática
Dos magnitudes (x, y) son directamente proporcionales si: y = kx (siendo k = pendiente = cte. de proporcionalidad).
Ejemplo → experiencia del muelle: deducir la ley de Hooke: F = k · ΔL. ¿En qué se basa el funcionamiento del dinamómetro?
Dos magnitudes (x, y) son inversamente proporcionalessi: y = k/x (o bien, si x·y = k) (siendo k = pendiente = cte. de proporcionalidad).
Ejemplo → deducir la ley del péndulo → medir el periodo variando la longitud y la masa, respectivamente. Usar el mayor nº posible de cronómetros, para la media de todos.
El periodo T depende la longitud pero no de la masa: T=2π √L/g.
Hacer ejercicios.
