ANÁLISIS DE UN FENOMENO Dos Dos casua casualid lidad ades es fundam fundamen ental tales es de todo todo cientí científic fico o son son la curio curiosid sidad ad para para buscar buscar misterio misterios s y la creativ creativida idad d para resolverlos. Segú Según n un info inform rme e sobr sobre e crea creati tivi vida dad d científica del Consejo de Investigación Europeo Europeo,, !os Científi Científicos cos e"#iben e"#iben un elevado nivel de curiosidad$. Esta curiosidad y af%n por conocer m%s permitió &ue se anali'aran fenómenos naturales &ue #oy son e"plicados gracias al aporte de la física, la &uímica y la biología. Cada nuevo descubrimiento genera m%s curiosidad
LO QUE SABEMOS (. )Cu%l )Cu%l es el objet objetivo ivo del del estudio estudio de de la física* física* El objetivo de la +ísica es e"plicar la realidad. na posible e"plicación de la realidad, o de una parte de ella, es lo &ue usualmente llamamos teoría. Esto no es tan obvio como pueda parecer, no es trivial detallar en &ue debe consistir una e"plicación- y muc#o menos definir &ue es realidad y &ue no lo es. . )Cómo )Cómo #a #a sido sido la evolu evolución ción de la física* física* /esumiendo #asta llegar a la teoría nificada0 (12 (123 3 4 Física newtoniana0 Isaac 5e6ton publica sus leyes del movi7 miento, y así comien'a la ciencia moderna. Según esta visión, el universo es un enor enorme me sist sistem ema a mec% mec%ni nico co en &ue &ue el tiem tiempo po y el espa espaci cio o son son absolutos.
(213 4 Física de la teoría de campo 0 8ames Cler9 :a"6ell propone la e"istencia de fuer'as &ue no pueden ser e"plicadas por la física de 5e6ton. Sus investigaciones, junto con las de :ic#ael +araday, llevan a la visión de un universo compuesto por campos de energía &ue interactúan mutuamente. (;<< 4 Física cuántica0 :a" =lanc9 publica su teoría de un mundo compuesto
de
>pa&uetes?
de
energía
llamados
>&uanta?.
!os
e"perimentos reali'ados a escala cu%ntica muestran &ue la materia e"iste m%s como probabilidades y tendencias &ue como algo absoluto, lo &ue indica &ue la >realidad? puede no ser tan real y sólida como creíamos. (;<@ 4 Física de la relatividad0 la visión del universo de Albert Einstein desbanca a la física ne6toniana. Einstein sugiere &ue el tiempo es relativo en lugar de absoluto. n aspecto clave de la relatividad es &ue el tiempo y el espacio no pueden ser separados y e"isten juntos como una cuarta dimensión. (;3< 4 Física de la teoría de cuerdas 0 los físicos descubren &ue se pue7 den usar las teorías &ue describen el universo como compuesto por pe&ueBas cuerdas vibratorias de energía para e"plicar tanto el mundo cu%ntico como el de la realidad cotidiana. En (;2, la teoría es formalmente aceptada por la comunidad científica como un puente &ue puede servir para unir todas las teorías. <** 4 La nueva y mejorada teoría uniicada de la ísica 0 algún día en el futuro, los físicos descubrir%n una forma para e"plicar la naturale'a #ologr%fica de lo &ue observamos en el universo cu%ntico, así como lo &ue vemos en el mundo de la realidad cotidiana. +ormular%n las ecuaciones &ue unifi&uen sus e"plicaciones y formen una única #istoria .
LO QUE A!!"E#$EMOS (. )u variables influyen en la formación de cr%teres* ue la superficie linar est% llena de cr%teres, montaBas, fisuras y otra formación.
%QUE MAS !O$EMOS A!"E#$E"& (. )Cu%les #an sido los aportes m%s importantes de la física a la ciencia* El descubrimiento de la gravedad nos permitió la creación de mecanismos. El estudio de la electromec%nica &ue permitió la creación de motores y generadores. El estudio de la #idrost%tica Ffluidos en estado lí&uidoG &ue permitió el transporte de energía con una mayor facilidad. !a neum%tica &ue con su estudio de gases nos permitió aplicarla a los mecanismos actuales. El estudio electrost%tico &ue permitió el uso de la electricidad en diversos %mbitos. . )Cu%l es el objetivo de la física moderna* Estudiar los fenómenos &ue se producen a la velocidad de la lu' o valores cercanos a ella, o cuyas escalas espaciales son del orden del tamaBo del %tomo o inferiores. H. )De &u manera aplicas la física en tu vida diaria* En todo aplicamos la física, desde lo m%s simple #asta lo mas complejo. . )=or &u es importante para la #umanidad el desarrollo de la física* =or&ue de esta manera podremos entender mejor todo lo aun no e"plicado, y así poder innovar en muc#os aspectos.
AU'OE(ALUA)*O# (. )A &u conclusión llegue con respecto al aporte de la física en el desarrollo de la ciencia y la #umanidad* ue el descubrimiento de la gravedad nos permitió la creación de mecanismos.
2.
)u e"plicaciones puedo brindar sobre las características de la física como ciencia y la importancia del estudio de fenómenos físico* Es demasiado importante por&ue gracias a esto podemos descubrir muc#as cosas y así mejorar en muc#os aspectos ya sea mdico, tecnológico, etc.
CONOCIMIENTO DE DIMENSIONES En la construcción de pie'as para una #erramienta o m%&uina, se debe tener la mayor precisión posible, pero, a la ve', cierta tolerancia
en
su
fabricación.
E"isten dos tipos de tolerancia0 la tolerancia dimensional y la tolerancia geomtrica. !a primera controla las medidas o dimensiones de una pie'a, y la segunda, la forma, posición y orientación &ue tengan dic#as pie'as al momento de funcionar. !o importante es &ue las pie'as construidas se acoplen y la #erramienta o ma&uina funcione correctamente.
LO QUE SABEMOS (. )De &u manera se cuantifican las dimensiones de un objeto o fenómeno natural* !a longitud, el anc#o y la altura son las #erramientas usadas para encontrar las dimensiones de un objeto. !a longitud es una magnitud lineal, lo &ue significa &ue solo podemos usarla para medir la distancia &ue separa dos puntos. =or ejemplo, si &ueremos calcular las dimensiones de la #oja de papel, necesitamos medir dos longitudes0 la altura y el anc#o. !a longitud, el anc#o y la altura son adjetivos &ue nos permiten indicar el volumen de cuerpos geomtricos. !a longitud F< cmG y el anc#o F(< cmG corresponden a la dimensión #ori'ontal. =or otro lado, la altura F(@ cmG se refiere a la dimensión vertical. =or lo general, e"presamos estas dimensiones escribindolas separadas por un signo de multiplicación.
. )u mtodos se usan para reali'ar una medición* :edición Directa, Indirecta, de resistencia, de corriente, de tensión y de potencia.
LO QUE A!!"E#$EMOS (. )=or &u es importante para la ciencia medir correctamente* Para saber exactamente lo que quieres y dar bien el resultado
. )u factores ambientales consideras &ue influyan en una medición correcta* Es necesario resaltar &ue, los factores ambientales influir%n de menor a mayor manera en la medición correcta dependiendo de la naturale'a yo propiedades físico7&uímicas de los elementos &ue estemos o vayamos a manipular y por tanto a medir. En líneas generales, los factores ambientales &ue influyen en una medición correcta son los siguientes0 7 !a Jemperatura0 es la magnitud &ue mide y e"presa el grado de energía o calor de los elementos. =ara la medición correcta es necesario vigilar la temperatura con muc#a atención, sobre todo si se est%n manipulando elementos met%licos FmetalesG o cual&uier material propenso a contraerse o dilatarse por e"posición a temperaturas elevadas y bajas. 7 Kumedad0 es el agua o vapor de agua &ue se condensa y se encuentra en la atmósfera. Es importante, vigilar la #umedad al manipular sustancias y lí&uidos. 7 =resión Atmosfrica0 la fuer'a &ue ejerce el aire sobre la superficie terrestre. Algunos elementos son propensos a cambiar u alterarse por esta fuer'a y de esta manera se alteraría la medición.
7 =olvo y suciedad0 el polvo y la suciedad son pe&ueBas partículas de origen natural &ue se encuentran suspendidas en el aire y &ue de entrar en contacto con los elementos &ue estemos manipulando pues pueden alterar su composición y por ende la medición. H. )=or &u es importante &ue las unidades físicas presenten patrones de referencia para validarse* !as características o propiedades físicas, como por ejemplo la masa, la presión, el volumen, la temperatura, etc., son medibles o cuantificables, y como tal deben ser e"presadas en trminos de unidades físicas0 9ilogramos o libras para la masa, =ascales o milímetros de mercurio para la presión, litros para el volumen. Cada región #a establecido un sistema de medidas aceptadas para la e"presión de las magnitudes o medidas de las propiedades físicas, e incluso e"iste un sistema internacional FSIG de medidas. . )n instrumento podr% medir el comportamiento o reacción de un cuerpo ante la presencia de energía* Si, el ejemplo m%s resaltante es el tubo de rayos catódicos. Este necesita un cuerpo diminuto y un poco de energía &uímica solar para reaccionar. @. )u consecuencias ocasionaría una medición incorrecta* !os errores de medición afectan a cual&uier instrumento de medición y pueden deberse a distintas causas. !as &ue se pueden de alguna manera prever, calcular, eliminar mediante calibraciones y compensaciones, se denominan deterministas o sistem%ticos y se relacionan con la e"actitud de las mediciones. !os &ue no se pueden prever, pues dependen de causas desconocidas, o estoc%sticas se denominan aleatorios y est%n relacionados con la precisión del instrumento.
1. )u magnitud mide un vernier o pie de rey$* )uin lo utili'a* El pie de rey suele emplearse en el %mbito e"perimental físico7&uímico para medir objetos con una mayor e"actitud. =or ejemplo0 en el campo industrial se emplea para medir di%metros o profundidades. 3. )=or &u una regla met%lica es m%s precisa &ue una cinta mtrica* En mi opinión es por&ue la regla mtrica es m%s rígida, en cambio la cinta mtrica es m%s fle"ible, la ventaja de &ue sea fle"ible es &ue ayuda a medir curvas.
%QU+ M,S !O$EMOS A!"E#$E"& (. )u instrumento se utili'an para medir las consecuencias de un desastre natural*
. )Cómo ser% el comportamiento de los instrumentos de medición en el espacio donde la gravedad es nula* n depende tambin por &ue los astronautas utili'an otros tipos de relojes para ver el tiempo. en una brújula no trabajaría por &ue la brújula trabaja de polo a polo fuer'a de atracción.
AU'OE(ALUA)*O# 1.
)Elaboraste preguntas relacionando las variables &ue intervienen en el proceso de medición* Si elabore preguntas relacionadas con el proceso de medición
2.
)!ograste establecer las diferencias y semejan'as entre los sistemas de unidades &ue rigen la medición* Si lo logre, aun&ue me costó un poco.
MÉTODOS DE MEDICIÓN Antiguamente los egipcios utili'aban la longitud de sus pasos para medir sus campos
de
civili'aciones
cultivo. usaron
=osteriores
unidades
&ue
tomaban como referencia el cuerpo #umano0 El pie, el codo, el pulgar. Estos sistemas resultaban pr%cticos, aun&ue no eran muy e"actos. !os primeros instrumentos de medida &ue se utili'aron, como el reloj de sol, la balan'a, se #an ido perfeccionando a lo largo de los siglos.
LO QUE SABEMOS (. )u significa medir* Determinar la longitud, e"tensión, volumen o capacidad de una cosa por comparación con una unidad establecida &ue se toma como referencia, generalmente mediante algún instrumento graduado con dic#a unidad. . )Jodas las magnitudes se pueden medir con un solo instrumento* 5o cada una re&uiere de un instrumento determinado.
LO QUE A!!"E#$EMOS (. )u dificultades presenta Alfredo para reali'ar el fenómeno observado* )Cómo pudo suponer el peso de las piedras* Su duda era por &u la piedra de m%s peso caía lenta &ue la piedra de mayor peso. . )Cómo podría confirmar si su #ipótesis es correcta o errada* ue lo compruebe reiteradamente.
H. )u procedimientos debería seguir Alfredo para poder entender el fenómeno observado* El procedimiento de una investigación científica.
%QU+ M,S !O$EMOS A!"E#$E"& (. )u estudia la metrología* Estudia
las
mediciones
de
las
magnitudes
garanti'ando
su normali'ación mediante la tra'abilidad. Acorta la incertidumbre en las medidas
mediante
un
campo
de
tolerancia.
Incluye
el
estudio,
mantenimiento y aplicación del sistema de pesos y medidas. . )u grado de certe'a o valide' presentan los instrumentos de medida* !os instrumentos de medición o de medidas se utili'an como una ayuda para reali'ar las labores &ue necesitan ser ponderadas o comparadas, en otras palabras, medidas. Estos aparatos se construyen tanto mec%nicamente como electrónicos, estos últimos de mayor uso y, mayor precisión en la actualidad. !os sistemas de funcionamiento usualmente son mec%nicos y con el transcurrir del tiempo y de las condiciones climatológicas se desajustan, ra'ón por la cual deben ser ajustados constantemente, a este proceso se le denomina Calibración$. De igual manera a los dispositivos electrónicos de medición es necesario calibrarlos debido a las temperaturas a las &ue son sometidos los componentes electrónicos, y a su degradación con el paso del tiempo. En cada país e"isten los organismos encargados de revisar la calibración de estos dispositivos y certificar$ la valide'oprecisión en las medidas, principalmente si son utili'ados por los comerciantes en sus actividades., para evitar abusos con estos dispositivos.
Cuando se calibra un instrumento se utili'an otros de mayor precisión o algunas tcnicas de comprobación de la valide' o confiabilidad de las medidas. Indica esto &ue los instrumentos de medición si son calibrados regularmente, entonces las valideces de sus mediciones son mayores y m%s confiables.
AU'OE(ALUA)*O# 1.
)El proceso de e"perimentación les permite comprender la importancia de uso de un instrumento de medida* Si me permite comprender la importancia del uso de un instrumento de medida.
2.
)En &u situaciones de la vida diaria es necesario utili'ar instrumentos de medida* Cuando necesite saber la medida de alguna cosa.
DIFERENCIA DE MEDIDAS !as primeras mediciones reali'adas por el ser #umano estuvieron relacionadas con la masa, la longitud y el tiempo, posteriormente, se relacionaron con el volumen, entre otras. Al reali'ar construcciones, la necesidad de medir condujo al ser #umano al utili'ar el bra'o, el pie, la palma de la mano o el pulgar, &ue constituyeron los primeros patrones de medición f%cilmente transportables, y &ue presentaban cierta
uniformidad con pe&ueBas variaciones.
LO QUE SABEMOS (. )u sistemas de unidades se usan en la actualidad* En la actualidad el Sistema Internacional de nidades o SI es el m%s usado. Sus unidades b%sicas son0 el metro, el 9ilogramo, el segundo, el ampere, el 9elvin, la candela y la mol. !as dem%s unidades son derivadas del
Sistema
Internacional.
Ac% te los dejó con una descripción. nidad de longitud0 metro FmG El metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la lu' durante un tiempo de (;; 3; @2 de segundo. nidad de masa El 9ilogramo F9gG es igual a la masa del prototipo internacional del 9ilogramo nidad de tiempo El segundo FsG es la duración de ; (; 1H( 33< periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles #iperfinos del estado fundamental del %tomo de cesio (HH.
nidad de intensidad de corriente elctrica El ampere FAG es la intensidad de una corriente constante &ue, mantenindose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuer'a igual a L(<73 ne6ton por metro de longitud. nidad de temperatura termodin%mica El 9elvin FMG, unidad de temperatura termodin%mica, es la fracción (3H,(1 de la temperatura termodin%mica del punto triple del agua. Nbservación0 Adem%s de la temperatura termodin%mica Fsímbolo JG e"presada en 9elvin, se utili'a tambin la temperatura Celsius Fsímbolo tG definida por la ecuación t O J 7 J< donde J< O 3H,(@ M por definición. nidad de cantidad de sustancia !a mol FmolG es la cantidad de sustancia de un sistema &ue contiene tantas entidades elementales como %tomos #ay en <,<( 9ilogramos de carbono (. Cuando se emplee la mol, deben especificarse las unidades elementales, &ue pueden ser %tomos, molculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas. nidad de intensidad luminosa !a candela FcdG es la unidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente &ue emite una radiación monocrom%tica de frecuencia @
LO QUE A!!"E#$EMOS (. )u dificultades podría ocasionar el uso de unidades de sistemas de medición diferentes al convenio en el país* ue no podríamos saber e"actamente cu%l es la medida de alguna cosa ya &ue no es nuestro sistema de medidas, aun&ue la mayoría de unidades &ue usamos es universal. . )u unidades de medida empleas para referirte a magnitudes como volumen, longitud, masa y peso*
H. )=or &u es importante unificar unidades de medida* =ara así poder producir y #acer cosas &ue otros países puedan entender. . )=or &u crees &ue algunos países no adoptan el sistema internacional* =ara uniformi'ar sus productos ya sean pesas, relojes, autos, etc.
%QU+ M,S !O$EMOS A!"E#$E"& (. )u países continúan usando el sistema ingles en sus operaciones*
Actualmente los países &ue utili'an el sistema de unidades inglesa son Estados nidos y /eino nido Feste lo llama Sistema ImperialG . )De &u manera se llegó a establecer las dimensiones de un %tomo* n %tomo consiste en un núcleo central rodeado por una nube de electrones, &ue determina el tamaBo o el límite del %tomo. =or lo tanto, el tamaBo atómico juega un papel importante en las propiedades físicas y &uímicas del %tomo, como se muestra en la tabla periódica. H. )u instrumentos se utili'an para medir la presión, la #umedad, la cantidad de lu', la velocidad del viento y el calor* =resión 0 Parómetro Kumedad0 Kigrómetro Cantidad de lu'0 !u"ómetro Qelocidad del viento0 Anemómetro Calor0 Calorímetro
AU'OE(ALUA)*O# 1.
)Elabore preguntas relacionando las variables &ue rigen el proceso de conversión de unidades a diferentes sistemas de unidades* Si eso #ice y me ayudo a entender las diferencias en el sistema de medidas
2.
)Comprendí la importancia del uso de diferentes unidades de medida* Si entiendo la importancia de cada una de ellas.
CORRECCIÓN DE ERRORES
!a Mars Climate Orbite F:CCIG fue una sonda
de
la
5ASA
lan'ada
en
diciembre de (;;2 para estudiar el clima
de
:arte.
!a misión estaba programada para durar un aBo marciano e&uivalente a dos aBos terrestres, pero se destruyó debido a un grave error de navegación, El e&uipo de control en la Jierra, &ue #acía uso del sistema ingles de unidades, envió los datos a la nave, la cual reali'aba los c%lculos con el sistema mtrico dcimas. !a onda se acercaba m%s y m%s al planeta :arte, &uedando destruida por la fricción con su atmósfera.
LO QUE SABEMOS (. )u variables determinan la presencia del error en una medición* 5o se conocen las leyes o mecanismos &ue lo causan por su e"cesiva complejidad o por su pe&ueBa influencia en el resultado final. =ara conocer este tipo de errores primero debemos reali'ar un muestreo de medidas. Con los datos de las sucesivas medidas podemos calcular su media y la desviación típica muestra.
LO QUE A!!"E#$EMOS (. )u aspectos no se consideraron en el trabajo reali'ado en peignaur* !a dure'a del suelo con el &ue se trabaja y las perforaciones &ue se #acen. . )=or &u es importante reali'ar un estudio previo de las acciones &ue se van a reali'ar durante una actividad similar a la propuesta* =ara &ue así, si posiblemente fallamos, podamos volver al primer paso, pero ya sabiendo &ue es lo &ue #icimos mal y no volverlo a repetir. H. )En &u momento se deben cuantificar los errores en una actividad e"perimentales0 antes o despus de una e"periencia*
Antes y despus ya &ue así tenemos un menor margen de error. . )=or &u es importante tomar en cuenta los posibles errores* =ara así poder saber en &u podemos estar fallando y si es así volver a reali'ar el procedimiento, pero ya sabiendo en &ue falle. @. )u errores puede cometer un científico en un trabajo e"perimental reali'ado en un laboratorio* =ara poder proceder con el trabajo e"perimental se trabajar desde antes un trabajo de consulta, an%lisis y e"acción del tema &ue se est% trabajando.
%QU+ M,S !O$EMOS A!"E#$E"& (. )E"isten tolerancia en la fabricación de objetos pe&ueBos como botellas o utensilios de vidrio* )=or &u* =or supuesto &ue e"iste, se le denomina tolerancia de fabricación, este concepto es conocido para toda fabricación en serie, donde se toma como referencia una magnitud deseada para el objeto de fabricación y se refiere al conjunto de valores dentro de los cuales la media del producto es aceptada. !a tolerancia en una línea de fabricación determina cu%les son los productos aceptados y cu%les los rec#a'ados según un intervalo de valor específico. . )u magnitudes medirías en forma indirecta y directa si te dan una piedra amorfa* Elabora un procedimiento para su medición. !a longitud mediante la piedra, luego mediría la piedra y convertiría lo ya medido con esta.
AU'OE(ALUA)*O#
1.
)El proceso de e"perimentación me permitió comprender la importancia de determinar el error en una medición* Si nos permite determinar los errores en una medición .
2.
)En &u situaciones puedo emplear los conceptos aprendidos en esta actividad* En todas las ocasiones &ue tomemos medidas, ya sea en un levantamiento topogr%fico, etc.
