MÉTODO CIENTÍFICOSISTEMAS DE UNIDADES

Serie de etapas que hay que recorrer para obtener un conocimiento válido desde el punto de vista científico, utilizando para esto instrumentos que resulten fiables.

Pasos del método Científico:

1.-Observación: El investigador debe apelar a sus sentidos

para estudiar el fenómeno de la misma manera en que éste, se muestra en la realidad

Método Científico

2.- La inducción: Partiendo de las observaciones, el científico debe extraer los principios particulares de él

3.- El planteo de una hipótesis: Se hace de la propia observación.

4.- La demostración o refutación de la misma

5.- La Teoría científica: Presentación de la tesis.

1.- Sistema Internacional de unidades: Es el sistema de unidades más extensamente usado.

Sus unidades se basan en fenómenos físicos fundamentales , a excepción de la masa cuya unidad es la masa de un prototipo.

Está formado por dos clases de unidades: unidades básicas o fundamentales y unidades derivadas.

2.- Sistema métrico decimal : Primer sistema unificado de medidas3.- Sistema cegesimal (CGS): Sus unidades son el

Centímetro, gramo y segundo.4.- Sistema técnico de unidades: Toma como magnitudes fundamentales la longitud, la

fuerza, el tiempo y la masa

SISTEMAS DE UNIDADES

Magnitud física básica

Símbolo dimensional

Unidad básica Símbolo

Longitud L metro m

Masa M kilogramo Kg

Tiempo T segundo s

Intensidad de corriente eléctrica

I ampere A

Temperatura termodinámica

Θ Kelvin k

Cantidad de sustancia

N mol mol

Intensidad luminosa

J Candela cd

En el Sistema Internacional de unidades hay 7 magnitudes fundamentales:

Longitud: El metro (m) es la distancia recorrida por la luz en el vacío en

1 / 299 792 458 s. Tiempo: El segundo (s) es la duración de 9 192 631 770 veces el período de oscilación

de la radiación del átomo 133Cs Masa: El kilogramo (kg) es la masa del

prototipo de un cilindro de platino e Iridio

Sistema Internacional de unidades

El Mol: Es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0.012 kg de carbono.

Corriente eléctrica: El ampere (A) es la corriente constante que, si se mantiene entre dos conductores paralelos de longitud infinita y sección transversal despreciable, situados en el vacío y separados 1m, produce entre ellos una fuerza de 2x10-7

N/m.

Temperatura: El kelvin (K) es 1/273.16 la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Intensidad luminosa: La candela (cd) es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012

hertz y que posee una intensidad radiante en esa dirección de 1/683 watts/estereorradián.

UNIDADES DERIVADAS

Magnitud Unidad de medida Volumen m3Densidad kg / m3Velocidad m / sAceleración m / s2Fuerza 1 N = 1 kg·m / s2Presión 1 Pa = 1 N / m2 Trabajo, energía 1 J = 1 N·mPotencia 1 W = 1 J/sFrecuencia 1 Hz = 1 s-1 Carga 1 C = 1 A·sPotencial 1 V = 1 J / C Resistencia 1 Ω = 1 V / ACapacidad 1 F = 1 C / VCampo magnético 1 T = 1 N / ( A·m )Flujo magnético 1 Wb = 1 T·m2 Inductancia (Henrio) 1 H = 1 J / A2

El sistema métrico decimal es un sistema de unidades en el cual los múltiplos y submúltiplos de cada unidad de medida están relacionados entre sí por múltiplos o submúltiplos de 10.

Prefijos de las potencias de diez: MÚLTIPLOS

Sistema métrico decimal

POTENCIA PREFIJO ABREVIATURA

1024 yotta Y

1021 zetta Z

1018 exa E

1015 peta P

1012 tera T

109 giga G

106 mega M

103 kilo K

102 hecto H

10 deca da

POTENCIA PREFIJO ABREVIATURA

10-1 deci d

10 -2 centi c

10 -3 mili m

10 - 6 Micro µ

10 - 9 Nano n

10 - 12 Pico p

10 -15 femto f

10 -18 Atto a

10 -21 Zepto z

10 -24 yocto y

Es una forma de expresión numérica basada en potencias de base diez, este método de escritura corto es utilizado para representar números o decimales muy largos.

Es también común encontrar la notación científica en las calculadoras o computadoras, en la ciencia lo podemos ver al expresar nano medidas, los años luz, etc. La forma de indicar los múltiplos de diez es con las potencias:

103 = 1000 105 = 100000 10-4 = 0.0001 10-7 = 0,0000001

Notación científica

Las cifras significativas de un número son aquellas que tienen un significado real y, por tanto, aportan alguna información. Toda medición experimental es inexacta y se debe expresar con sus cifras significativas. Todas las medidas tienen una incertidumbre o error.

Ejemplo: Medimos el área de la etiqueta del disco de una computadora con una cinta métrica como instrumento de medición , la precisión de la medición es +/- 0.1 cm, si la longitud que se mide es 5,5 cm , podemos decir que su longitud esta entre 5.4 cm y 5.6 cm

Cifras significativas

Un resultado como L = 0,3420 m No tiene sentido ya que el instrumento que

hemos utilizado para medir no es capaz de resolver las diezmilésimas de metro.

El número que expresa la cantidad en la medida tiene tres cifras significativas. Pero, de esas tres cifras sabemos que dos son verdaderas y una es incierta, la que aparece subrayada :

L = 0,342 m

Esto es debido a que el instrumento utilizado para medir no es perfecto y la última cifra que permite apreciar es incierta, ya que la incertidumbre, es la cantidad más pequeña que se puede medir con el instrumento.

La exactitud de los datos obtenidos en un experimento depende tanto de los instrumentos de medida como de la calidad

del experimentador.

El correcto manejo de los datos obtenidos en un experimento, en cuanto a su precisión se refiere, se trabaja con las cifras significativas.

Sin embargo el número total de dígitos no representa necesariamente la precisión de la medición.

Cuando se escribe un dato usando cifras significativas, se debe tener en cuenta las reglas:

1.- Todas las cifras escritas comprendidas entre 1-9 son significativas.

2.- Los ceros a la izquierda nunca son significativos, independientemente de que estén en la parte entera o en la parte decimal del número ej. los dos primeros ceros de 0.082058 no son significativos).

Identificación de cifras significativas

Los ceros intermedios (0.082058) son significativos : 5 cifras significativas

Los ceros finales de un dato real (14.00) son significativos , 4 cifras significativas

Los ceros finales de un dato entero (300) no son significativos; si se desea expresar con mayor precisión , se convierte el dato en real añadiendo un punto (300.) o se expresa en notación de mantisa y potencias de diez (3.00x102)

Ejemplos:1.- 0,0074062 = 5 cifras significativas2- 17,00 = 4 cifras significativas3.- 3,5 x 105 = 2 cifras significativas

4.- 3,400 x 104 = 4 cifras significativas

REDONDEO DE CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Para redondear un número cualquiera a un número dado de cifras significativas hay que considerar las siguientes reglas:

1) La última cifra retenida se incrementa en 1 si el primer dígito descartado es mayor que 5.

2) Si el dígito descartado es menor que 5 entonces el dígito retenido no se altera.

3) Cuando el primer dígito descartado es justamente 5 y no existen otros dígitos a su derecha (por ejemplo redondear a 3 cifras 41,75 ó 3,865) o si hay solamente ceros (por ejemplo redondear a tres cifras 41,7500 ó

9,7250) entonces el número retenido se aumenta en 1 sólo si al hacerlo se convierte en par.

4) Si el número descartado es justamente 5 y a su derecha hay dígitos diferentes de cero, entonces el último dígito retenido se aumenta en 1.