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Nombre y apellidos: ............................................................................................................................................................................................... Fecha: ........................................................

1 ¿Qué es la ciencia?

La ciencia es un modo de conocimiento que se desarrolla utilizando métodos de trabajo muy rigurosos, que se engloban en el denominado método científico.

Para que un conocimiento sea calificado de «científico» se debe contrastar con la realidad (comprobar que lo que se dice ocurre así realmente), y ha de estar basado en las pruebas obtenidas de esta contrastación. Además, ha de ser re-producible, esto es, se ha de poder contrastar con la realidad cuando se quiera.

Aprende, aplica y avanza

1 El conocimiento científico siempre parte de la necesidad de explicar un pro-blema, o fenómeno, basado en hechos. Lo primero que se hace es dar posibles explicaciones o respuestas (hipótesis) y después comprobar, normalmente mediante experimentos, si son correctas. De estos experimentos se obtienen datos que, una vez analizados, derivan en resultados y conclusiones que se han de basar en las pruebas obtenidas. Si estos resultados y conclusiones no son acordes con la realidad, habrá que plantear nuevas hipótesis, pero si con-firman la inicialmente planteada, pasan a ser leyes o teorías científicas.

Completa el siguiente diagrama sobre las etapas de la metodología científica.

2 En la sección de astrología de una revista puedes leer, en tu horóscopo: «Hoy ganarás mucho dinero». Responde a estas preguntas:

a) ¿Se puede contrastar con la realidad?

b) ¿Se verificaría para todas las personas que tengan ese horóscopo?

c) ¿Es reproducible?

d) ¿Se trata de conocimiento científico?

La ciencia y el conocimiento científico

Si refutan las hipótesisse plantean otras

Se proponenposibles

respuestas

Se compruebasi son

correctas

Se analizanlos

datos

Si con�rmanla

hipótesis

…………(hechos)

…………(conjeturas)

………………(toma de datos)

……………………………………(basadas en pruebas)

El conocimiento científico

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2 La Física y la Química

La Física y la Química son dos modos de conocimiento científico, lo que signi-fica que se desarrollan siguiendo la metodología científica y producen conoci-miento contrastable con la realidad y reproducible.

El propósito de ambas disciplinas científicas es el de explicar los cambios que experimenta la materia que nos rodea, que pueden ser de dos tipos:

• Cambios físicos: cuando no cambia la naturaleza de la sustancia que expe-rimenta el cambio. Por ejemplo, cuando arrugamos un papel, este cambia (ahora está arrugado), pero sigue siendo papel.

• Cambios químicos: cuando cambia la naturaleza de la sustancia. Por ejem-plo, si quemamos el papel, este cambia, y dejamos de tener papel.


1 Responde a las siguientes preguntas:

a) ¿Qué significa que la Física y la Química son disciplinas científicas?

b) ¿Cuál es el propósito de estas disciplinas científicas?

c) ¿Qué es un cambio físico?

d) ¿Qué es un cambio químico?

2 Indica si los siguientes cambios son físicos o químicos:

a) El agua se congela. ......................... b) El hierro se oxida. ...............................

c) La madera arde. ............................... d) Un objeto cae hacia el suelo. ................

e) El vino se avinagra. ......................... f) El alcohol se evapora. ..............................

g) Se rompe un jarrón. ....................... h) Se enciende una vela. ............................

3 Completa la siguiente frase:

La .............................. y la .............................. pretenden explicar los ..............................

que experimenta la .............................. que nos rodea. La Física estudia los cam-

bios .............................., en los que después del cambio se observan sustancias

.............................. a las iniciales. La Química estudia los cambios ..............................,

en los que se obtienen sustancias .............................. a las iniciales.

¿Cuál es el propósito de la Física y la Química?

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3 Magnitudes físicas. Unidades y medida


1 De entre los siguientes elementos, indica cuáles hacen referencia a magnitu-des físicas:

a) Peso. b) Honor. c) Belleza. d) Tamaño.

e) Rapidez. f) Justicia. g) Temperatura. h) Amor.

2 La tabla siguiente muestra tres magnitudes fundamentales muy utilizadas para estudiar el movimiento de los cuerpos, junto con sus unidades SI:

Magnitud Unidad SI Símbolo

Longitud Metro m

Masa Kilogramo kg

Tiempo Segundo s

A partir de las descripciones que se ofrecen, rellena la siguiente tabla con las unidades SI y los símbolos que les corresponden:

Magnitud Descripción Unidad SI Símbolo

SuperficieLa de un rectángulo se obtiene multiplicando dos longitudes: base ∙ altura

VelocidadEs el espacio que recorre un móvil en cada unidad de tiempo

DensidadLa masa que tiene cada unidad de volumen de una sustancia

Magnitud física es toda propiedad de la materia que puede ser medida de forma objetiva.

Para medir una magnitud física lo primero que tenemos que hacer es decidir qué unidad se va a utilizar, y después comparar cuántas veces cabe esa uni-dad en la cantidad a medir. Por ejemplo, para expresar el ancho de un A4 en centímetros (se elige el centímetro, cm, como unidad) hemos de comprobar cuántas veces cabe 1 cm en el ancho a medir, obteniendo un total de 21 veces. Por eso decimos que el ancho del A4 es de 21 cm.

Son muchas las propiedades de la materia que se pueden medir de forma obje-tiva, pero no todas son independientes de las otras. Por convenio, se han elegido siete magnitudes fundamentales, en función de las cuales se pueden expresar el resto, que reciben el nombre de magnitudes derivadas. Además, para poder hablar a nivel internacional se ha definido el Sistema Internacional de Unidades (SI), en el que se establecen las unidades de las magnitudes fundamentales.

Diferenciamos entre magnitud, unidad y medida

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4 Instrumentos de medida. Errores


1 En cada uno de los siguientes instrumentos de medida, indica el intervalo de medida y el umbral de resolución:

2 Indica si los siguientes errores son sistemáticos (S) o aleatorios (A):

a) Justo en el momento de parar el cronómetro, la persona estornuda.

b) Una regla es más corta de lo que dice ser.

c) El estudiante no sabe usar bien una probeta.

d) Una mosca se posa en la balanza y no nos damos cuenta.

3 Indica si las siguientes medidas son directas (D) o indirectas (I):

a) El tiempo que tarda en caer un objeto con un cronómetro.

c) La superficie de un folio, multiplicando largo por ancho.

d) La masa de una persona con una báscula.

e) La densidad de un objeto, dividiendo masa entre volumen.

Los instrumentos de medida tienen cualidades, como el intervalo de medida (la diferencia entre los valores máximo y mínimo que se pueden medir con él) y la sensibilidad (relacionada con la división mínima de la escala, o umbral de resolución).

Al medir se cometen errores, que se pueden deber al propio aparato o al modo de usarlo (errores sistemáticos, que se pueden evitar), o a otras causas impre-decibles (errores aleatorios, que son inevitables).

Las medidas que se obtienen directamente con el aparato se llaman medidas directas, y las que se obtienen mediante cálculos matemáticos se llaman me-didas indirectas.

Cualidades de los instrumentos de medida, errores y tipos de medida

Intervalo de medida: .............................................................................

Umbral de resolución: ...........................................................................

Intervalo de medida: .............................................................................

Umbral de resolución: ...........................................................................

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5 Múltiplos y submúltiplos


1 Realiza las siguientes conversiones:

a) 10 cm, ¿cuántos metros son?

b) 100 mg, expresados en kg.

c) 1 das, ¿cuántos ms son?

d) Expresa 20 km en dm.

2 Un objeto de 2,45 hg ocupa un volumen de 100 mL. ¿Cuál es su densidad, en el sistema internacional de unidades?

En ciencias se trabaja en ocasiones con sistemas muy pequeños o muy grandes, lo que obligaría a utilizar números de muchas cifras. Para evitarlo, se definen múltiplos y submúltiplos de las unidades, que se representan con una letra de-lante de la unidad. En la tabla siguiente se muestran algunos de estos prefijos:

Prefijo Símbolo Valor

Kilo- k 1 000

Hecto- h 100

Deca- da 10

Unidad

Deci- d 0,1

Centi- c 0,01

Mili- m 0,001

Necesidad de múltiplos y submúltiplos

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6 El lenguaje de la ciencia


1 La rapidez media de un movimiento se define, en lenguaje matemático, como el cociente entre el espacio que recorre el móvil entre el tiempo que invierte en recorrerlo. Indica si la relación de proporcionalidad entre los siguientes pares de magnitudes es directa (D) o inversa (I):

a) Velocidad y tiempo.

b) Espacio recorrido y tiempo.

c) Velocidad y espacio recorrido.

2 Indica si las siguientes gráficas corresponden a una proporcionalidad directa o a una inversa:

yy = k · x + b

y = k · xb

x

y

y = k/x

x

.......................................................................... ..........................................................................

3 A partir de la siguiente tabla de datos, representa la gráfica del espacio reco-rrido en función del tiempo, y a partir de ella deduce la relación de propor-cionalidad entre estas dos magnitudes.

El conocimiento científico se comunica con un lenguaje verbal muy preciso, que habitualmente viene acompañado de expresiones matemáticas (llamadas ecua-ciones físicas) tablas de datos (los obtenidos en los experimentos) y gráficas.

Las ecuaciones físicas no solo sirven para calcular unas magnitudes a partir de otras, sino que encierran relaciones de proporcionalidad entre ellas. Dos mag-nitudes pueden ser directamente proporcionales (si, por ejemplo, se duplica una, la otra también se duplica) o inversamente proporcionales (si se duplica una, por ejemplo, la otra disminuye a la mitad).

A partir de los datos de un experimento se pueden construir gráficas que mues-tran la relación entre dos magnitudes. Si la proporcionalidad es directa, las grá-ficas son líneas rectas crecientes, y si es inversa, líneas curvas decrecientes.

La comunicación ente los científicos

Espacio (m) Tiempo (s)

1 2

3 6

5 10

7 14

8 16

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7 Material de laboratorio. Normas de seguridad


1 Completa las siguientes frases, relacionadas con normas de uso del labora-torio:

a) Para proteger la ............................., utiliza siempre una bata.

b) Utiliza ............................. protectoras, y ............................. de látex.

c) Si tienes el ............................. largo, recógetelo.

d) Lávate las ............................. con jabón después de tocar algún ............................. químico.

e) No manipules productos ............................................. cerca de fuentes de calor.

f) Los ............................. y las ............................. fuertes han de manipularse con

mucha precaución.

g) Si mezclas algún ............................. con ............................., añade el .............................

sobre el ............................., nunca al contrario.

2 Asocia las etiquetas con su significado:

Toxicidad

aguda

Cancerígeno,

mutágeno

Sustancia

corrosiva

Sustancia

inflamable

Dañino para el

medio ambiente

Para trabajar de forma segura en el laboratorio hay que conocer bien el material que podemos encontrar en él y las normas básicas de seguridad, así como la información representada en las etiquetas de los productos químicos.

El comportamiento en el laboratorio

a) b) c) d) e)

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3 Debajo de cada imagen, escribe el nombre del material de laboratorio que observas en ellas:

............................................ ............................................ ............................................ ............................................

............................................ ............................................ ............................................ ............................................

............................................ ............................................ ............................................ ............................................

............................................ ............................................ ............................................ ............................................

a)

e)

i)

m)

b)

f)

j)

n)

c)

g)

k)

o)

d)

h)

l)

p)

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