Introducción a las ciencias Candela Rodríguez y Facundo Gimenez

Introducción a las ciencias

La Física es una ciencia experimental que estudia los fenómenos naturales como: el vuelo de un pájaro, avión, globo aerostático, el movimiento de una bala, un patinador, o un satélite alrededor de la Tierra, la causas y efectos que provocan el movimiento, el equilibrio, los choques, los imanes, la electricidad, la luz, los líquidos y gases en equilibrio y en movimiento, el calor, el sonido y las ondas, la fuerzas que gobiernan los átomos, etc.

El objetivo de esta ciencia es descubrir las leyes que actúan en todos estos fenómenos, como también describirlos y anticipar sucesos.

Lo interesante de todos los conocimientos que tiene la física es que son comprobables ya que se obtienen de la experiencia. Aunque no siempre es así, muchos físicos llamados Teóricos, utilizando los conocimientos comprobados de la física, un lenguaje matemático y mucha “Genialidad” proponen nuevas explicaciones para los fenómenos observados o bien se anticipan a futuros descubrimientos. Ellos crean “Modelos Físicos” con los cuales intentan explicar como se desenvuelve el universo, los átomos y la naturaleza. Albert Einstein fue un físico teórico, su “Teoría de la Relatividad” recién pudo ser comprobada muchos años después que él la formulara.

Físicos teóricos y experimentales trabajan a la par, éstos últimos en laboratorios donde se reproducen los fenómenos en condiciones controladas y aplican el “Método Experimental”

Pasos del Método Experimental: 

·         Observación

·         Hipótesis

·         Experimentación

·         Análisis de Datos

·         Enunciado de leyes

Galileo Galilei y la Ciencia Empírica

La observación consiste en contemplar atentamente el fenómeno que está en cuestión. Esta observación es “activa”, relacionando lo observado con lo que se sabe del fenómeno, también prestando atención al contexto que acompaña al suceso de interés. Esta observación está llena de cuestionamientos y dudas pero se observa con una mente abierta dejando en juego todas las posibilidades de explicación y causas.

A continuación el científico propone una explicación del porque del hecho. Esta explicación, denominadahipótesis deberá ser comprobada, por lo cual el físico experimental diseña el método para poner a prueba su explicación y muchas veces deberá fabricar el mismo los aparatos para poder experimentar.  Cuando realiza la experiencia, se dedica a medir diferentes propiedades de los fenómenos, para luego comenzar a analizar esos resultados tratando de descubrir la relación entre ellos y  de ahí las leyes naturales que rigen sobre la experiencia.  De esta forma corrobora o refuta su hipótesis. Si los datos de la experiencia no coincide con la hipótesis a ésta se la deshecha. Pero cuando una hipótesis es corroborada muchas veces se dice que probablemente sea cierta y se transforma en ley. Hasta que surja en algún momento un nuevo descubrimiento y una nueva explicación.

¿Qué se mide en una experiencia?

Las propiedades de los fenómenos o de los cuerpos que le interesa a la física son aquellas que se pueden cuantificar o sea asignarles un valor numérico por medio de la medición,  por ejemplo: la cantidad de materia, la velocidad, el tiempo que tarda un objeto en recorrer una distancia, esa distancia, el peso del cuerpo, etc.

A esas propiedades que se pueden medir, se les da el nombre de “Magnitud”.

Cuando se mide una magnitud se está comparando esa magnitud con un patrón de medida. Si digo la longitud de una rampa es de 15 metros estoy diciendo que la magnitud “longitud” (de la rampa) es 15 veces mayor que la longitud del patrón de medida  llamado “METRO”

En resumen: A las propiedades físicas se las llaman magnitudes. Las magnitudes se pueden medir, sumar y comparar. Al medir estoy asignando un valor numérico a la propiedad física.

Tipos de magnitudes

Las magnitudes pueden ser escalares o vectoriales. Las primeras quedan definidas con un número y una unidad: 10 segundos, 326 kilogramos, 8 litros. Las vectoriales necesitan además de un vector, que es un segmento orientado, con origen y extremo.  La velocidad, las fuerzas, la aceleración son ejemplos de magnitudes vectoriales.

Sistema de Medidas

A medida que el comercio entre distintos países fue aumentando comenzó a ser necesario llegar a un acuerdo con respecto al sistema de medidas utilizado por los países involucrados. Esto permitiría que decir “1 kilogramo” o “1 metro” fuese lo mismo para el que vende como para el que compra. Es por eso que se realizo un congreso internacional de medidas en Europa donde se estableció los patrones internacionales de medidas como ser el “kilogramo patrón” que es un cilindro de acero y platino que se encuentra a 20 ºC, nivel del mar y a una presión atmosférica normal.  Así se procedió con el resto de las unidades patrón, luego cada país tiene su copia de estos patrones. En nuestro país estos patrones se encuentran en el INTI (Instituto Nacional de Tecnología Industrial)

El Sistema Internacional de Medidas considera siete unidades de medidas fundamentales

Unidad	Símbolo	Magnitud
Kilogramo	kg	Masa
Segundo	seg	Tiempo
Metro	m	Longitud
Mol	mol	Cantidad de materia
Candela	cd	Intensidad Luminosa
Ampère	A	Corriente eléctrica
Kevin	ºK	Temperatura