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CARRERA: INGENIERIA AMBIENTAL.
TEMA: LA CIENCIA :FUNDAMENTOS TEORICOS – CONCEPTUALES
RESPONSABLES: Daniela Jaramillo Doreidi Castillo
Elena Flores Freddy Maza Mariuxy León
Alfredo Valarezo
La Ciencia: Fundamentos Teórico-Conceptuales
1.1. Introducción1.2. El conocimiento y sus elementos.1.2.1. Niveles y subniveles del conocimiento.1.2.2. Tipos de conocimiento1.3. Definición de ciencia y clasificación.1.4 Elementos de la ciencia1.5. Características generales de la ciencia1.6. La ciencia física1.6.1. Definición de física1.6.2. Elementos1.7. Desarrollo de las Teorías Físicas1.8. Clasificación de la física1.9. Características particulares de la física1.10. Relación de la física con otra ciencia1.11. Importancia de la física en el estudio del Medio Ambiente.
1.1. Introducción
• Ciencia (en latín scientia, de scire, ‘conocer’), conjunto de conocimientos racionales, ciertos y probables obtenidos metódicamente, sistematizados y verificables que referencia a objetos de una misma naturaleza.
•El conocimiento se origina en la interacción hombre- realidad; con dos formas empírica y racional.
Elementos de la ciencia.
ELEMENTOS DE LA
CIENCIA
Objeto: Todo lo que puede ser
materia de conocimiento o sensibilidad de
parte del sujeto, incluso este
mismo. Materia o asunto de que se
ocupa una ciencia o estudio
Método: Procedimien
to que se sigue en las
ciencias para hallar la verdad y enseñarla.
Investigación: que tiene por fin ampliar el conocimiento científico, sin perseguir, en
principio, ninguna
aplicación práctica.
Teoría: Hipótesis
cuyas consecuencias
se aplican a toda una
ciencia o a parte muy
importante de ella.
1.2. El Conocimiento y sus Elementos
Actividad por la cual el hombre adquiere certeza de
la realidad, se manifiesta como un conjunto de representaciones.
Proceso mental mediante el ser humano adquiere certeza de la realidad con leyes sociales y naturales.
1.2.1 Niveles y subniveles del conocimiento.
Nivel Sensorial
La sensación. Se refiere a experiencias inmediatas
básicas, generadas por estímulos aislados simples
(Matlin y Foley 1996)
La percepción. Incluye la interpretación de esas
sensaciones, dándoles significado y
organización (Matlin y Foley 1996)
La representación. Se utiliza para
procesar conceptos en un sistema de
información.
Nivel Racional.
Juicio. Según Aristóteles, el juicio es el pensamiento
compuesto de más de una idea, pero dotado, a la vez de una unidad especial que se
logra por medio de la cópula.
Messer clasifica las ciencias en:
Ciencias ideales: (lógica,
matemática, ética, estética)
Ciencias reales: (Ciencias naturales,
ciencias sociales, metafísica)
1.2.2. Tipos de conocimiento
Conocimiento Es la capacidad de actuar, procesar e interpretar
información.Puede ser interpretado y entendido por seres
humanos e incluso por máquinas a través de agentes inteligentes.
Los científicos e investigadores definen de dos maneras el conocimiento: como una representación mental de la realidad y como la información que se puede transmitir de un ente a otro por vías no genéticas.
Conocimiento Científico:
Este es un pensamiento
dinámico el cual utiliza métodos
científico, investigaciones,
experimentación.
Este utiliza modelos, métodos, procedimientos e
información abstracta .
Todos los resultados que se adquiera del
conocimiento científico son
fundamentados en la realidad y en las investigaciones.
Conocimiento Artístico:
Se utiliza para comunicar emociones,
pensamientos, sentimientos,
además de descubrir la
belleza y sencillez de las cosas.
Conocimiento Revelado: Este conocimiento
tiene dos formas:
El conocimiento revelado por Dios, y el conocimiento
revelado por nuestra
conciencia.
Es más aplicado a la teología o identidades religiosas.
Conocimiento Empírico:
Se da por casualidad de la vida, es decir, al
azar, permitiendo a los seres humanos
conducirse en su vida y las diferentes
actividades que desarrollan.
es propio de las personas sin
formación, pero que tienen
conocimiento del mundo exterior, lo
que les permite actuar y
determinar acciones, hechos y
respuestas casi por instinto.
Su fuente principal de
conocimiento son los sentidos.
A partir de esta clasificación se han generado otros tipos de conocimiento
como: el demostrativo,
intuitivo, sensible, dinámico,
inteligible, y otros, La mayoría de
estos están representados en
la clasificación presentada.
Sea cual sea el conocimiento, el fin es el mismo, y es desarrollar las
capacidades de los seres humanos
para aportar a la sociedad.
1.3. Definición de ciencia y clasificación
Definición: “La ciencia es un quehacer crítico no dogmático, que somete
todos sus supuestos, a ensayo y critica”. Es imposible Hacer cualquier planteamiento científico a
espaldas de la ciencia, por ello la base y punto de partida del científico es la realidad, que mediante la investigación le permite llegar a la ciencia.
La ciencia es, entonces, un cuerpo de conocimiento que reproduce las leyes y teorías de los procesos naturales y sociales.Realidad
Investigación
Ciencia
Clasificación de la ciencia
Ciencia
Forma
Lógica
Matemática
Fácticas
Cultural
Natural
Física
Química
Biología
Psicología Individual
Sociología
Economía
Ciencias políticasCiencias políticasHistoria material
Psicología social
Historia de las ideas
1.4. Elementos de la ciencia
Encontramos cuatro elementos importantes:1. El objeto de la Ciencia: Lo constituye toda la realidad que existe, o sea la materia en movimiento (transformación,
evolución), así como las formas de su reflejo en la conciencia del hombre. 2. El Método: Los métodos se pueden ver de dos maneras: por un lado como un procedimiento para lograr
conocimientos, y por otro como la forma de justificación. Existen métodos generales que se utilizan en las ciencias como son: EL teórico; el
experimental3. La investigación: Tiene que ver con el conjunto de actividades que se desarrollan durante el proceso de
elaboración de los conocimientos En los problemas científicos se distinguen tres formas fundamentales: a) Investigaciones teóricas fundamentales b) Investigaciones teóricas dirigidas a un fin c) Investigación aplicada 4. La Teoría: Es un conjunto de resultados en el proceso de elaboración de los conocimientos, constituido
por generalizaciones, leyes, teorías y principios, gracias a la investigación concreta del objeto del conocimiento.
1.5 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA CIENCIA
Entre las mas importantes tenemos las siguientes:a) Su desarrollo no es lineal, el conocimiento no empiezan desde cero pero a medida que transcurre el tiempo se va aprendiendo cosas hasta llegar a un determinado punto.
b) Su desarrollo no es histórico.c) Su desarrollo no es neutro.d) No es dogmatica.e) El conocimiento es verificable: El conocimiento puede ser entendido de diversas formas:
Contemplación: Conocer es ver Asimilación: Es nutrirse Creación: Es engendrar
1.6. La Ciencia Física
1.6.1 Definición:Dedicada a estudiar todos los fenómenos que
se producen en la naturaleza.Es una ciencia natural que estudia las
propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones.
Es una ciencia experimental.Se la puede considerar la ciencia
fundamental o central.
1.6.2. Elementos
A) Objeto: Consideramos en la materia propiedades, que se relacionan directamente con nuestras capacidades sensoriales.
Estas propiedades pueden sufrir modificaciones de dos tipos: físicas y químicas.
B) Método científico: La física es una ciencia experimental que se basa en la
observación de procesos naturales. Cualquier teoría física tiene en el experimento su último test
de validez.
1. Observación. La observación es un fenómeno ya que implica una primera idea sobre su naturaleza.
Se inducen las leyes: Para alcanzar el objetivo, es preciso identificar las causas de los efectos observados y encontrar una ley.
3. Principios: Es una hipótesis fundamental del enunciado muy general y simple que se admite como demostrada por la experiencia.
4. Modelos: Los modelos lógicos sobre los que se calcan las estructuras de las teorías físicas.
5. Teoría Física: Sirven para predecir fenómenos que aun no han sido observados.
6. Se deducen las leyes: La ley llamada de carácter empírico y puede no ser realmente comprendida.
Subdivisión del Método Científico
1.7. Desarrollo de las teorías físicas
La física en los ss. XVI
y XVII
En el s. XVI surgieron algunas
figuras importantes (Copérnico, Steven, Cardano, Gilbert, Brahe), pero hubo que esperar hasta principios del siglo XVIII para que, con
Galileo, se impusiese el empleo
sistemático de la verificación
experimental y la formulación
matemática de las leyes físicas.
Galileo descubrió la ley de la caída de los cuerpos y del péndulo, y
puede ser considerado como el creador de la
mecánica.
Si bien con el pensamiento
filosófico de los pitagóricos, Platón y Aristóteles surgió
la voluntad de comprender el
mundo en términos las ideas físicas de estos pensadores
eran fruto de sistemas a
prioridad y no de una investigación
experimental.
En el mundo helénico,
Arquímedes estudió estudio en
el s. III a. C. diversas
máquinas simples (torno, palanca,
tornillo sin fin) y fundó la
Hidrostática.
Torricelli, inventor del barómetro,
instrumento que unos años más tarde Pascal utilizó para
determinar la presión
atmosférica.Boyle formuló la ley de la
compresión de los gases (ley de
Boyle-Mariotte).
Entre otros..
La física en el s.
XIII
Muchos grandes
hombres de la física de este siglo
son asimismo grandes
nombres de la historia
de las matemática
s. Daniel Bernoulli
D'Alembert, Pitot,
Venturi, Euler y
Lagrange desarrollar
on la hidrodinám
ica.
Bemoulli, Euler y
D'Alembert fueron
también los fundadores de la teoría matemática
de las vibraciones
.
Euler estudió el
movimiento de rotación
de un sólido con un punto
fijo.
D'Alembert y Lagrange crearon la mecánica analítica.
La física en el s.
XIX
En las primeras
décadas del siglo, Young y
Fresnel estudiaron los fenómenos de interferencia y difracción de
la luz, y el segundo
formuló las leyes que los
rigen
Gauss creó la teoría
general de los sistemas centrados.
Kirchhoff y Bunsen
introdujeron el análisis espectral
Wollaston y Becquerel
descubrieron las
radiaciones ultravioleta
Herschel. F. zeau y
Rubens, el espectro infrarrojo
Fizeau y Foucault
fueron los primeros en
medir la velocidad de
la luz con métodos
terrestres (1850)
Foucault ideo también un
célebre experimento
en el que logró
demostrar la rotación de la
Tierra.
En el campo de la
hidrostática, Young,
desarrolló el punto de vista que asimila la superficie libre de un
líquido a una membrana
El s. XIX también
conoció el desarrollo
de la teoría del
potencial newtoniano (Laplace, Poisson) y
de la teoría de la
elasticidad Toisson. Lamé,
Beltrami), así como progresos
en hidrodinámica (Stokes) y acústica
(lord Rayleigh).
El s. XIX es el siglo del desarrollo
del electromagnetismo y
la termodinámica. El
desarrollo del
electromagnetismo
esta ligado a los
nombres de Volta,
Laplace, Ampere, Oersted Gauss, Arago,
Joule, Kirch Faraday, Webwry,
Entre otros.
1.8. CLASIFICACION DE LA FÍSICA
FISICA CLÁSICA
MECÁNICA
MECANICA ONDULATORIA
TERMODINAMICA Y MECANICA ESTADISTICA
ELECTROMAGNETISMO
Mecánica clásicaMecánica de medios continuosMecánica de fluidos
AcústicaÓptica
Electricidad
CLASIFICACION DE LA FISICA
FISICA MODERNA
RELATIVIDAD
MECÁNICA CUÁNTICA
FÍSICA DE PARTÍCULAS
Teoría especial de la relatividadTeoría general de la relatividad gravitacional
Átomo, núcleo, física-química, física del estado solido
CLASIFICIÓN DE LA FÍSICA
FISICA CONTEMPORÁNEA
TERMODINÁMICA FUERA DEL EQUILIBRIO
DINÁMICA NO LINEAL
SISTEMAS COMPLEJOS
MECÁNICA DEMOSCÓPICA
Mecánica Estadística percolación
Turbulencia de caosFractales
Puntos cuánticos
Socio FísicoEconofísica AutorganizadaRedes complejas
1.9. Características particulares de la Física
1. Es la mas fundamental y general :
a. Durabilidad y permanenciab. Los conceptos y teorías
2. La física es inherentemente simple.
Conceptos Fundamentales: Fuerza, energía y campo Leyes fundamentales Las 3 leyes de Newton en la mecánica Las 3 leyes de la termodinámica Las 4 leyes de Maxwell en el electromagnetismo
1.10. La física y su relación con otras ciencias
Física – Química:La química inorgánica, esta química primitiva fue muy
importante para la física.
La teoría de los átomos fue comprobada en gran parte con experimentos de química.
Hay también una rama de la física y la química. Este es el método estadístico, que se llama propiamente, mecánica estadística. (calor y la termodinámica).
La química inorgánica es una ciencia, ahora reducida esencialmente a lo que se llama la físico-química y la química cuántica.
La biología ayudaba a la física en el descubrimiento de la conservación de la energía, lo cual fue demostrado por Mayer.
Si miramos más de cerca los procesos biológicos de los animales vivos, vemos muchos fenómenos físicos: la circulación de la sangre, bombas, presión.
Si no fuera por el gran desarrollo de la física experimental, los cuadros bioquímicos no se conocerían hoy.
Física – Biología
La astronomía es más antigua que la física. En realidad, dio origen a la física al mostrar la simplicidad del movimiento de las estrellas y planetas.
las estrellas están hechas de átomos de la misma naturaleza de los que encontramos en la tierra.
Dos elementos químicos se descubrieron en una estrella antes que se encontraran en la tierra. El helio se descubrió en el sol, de ahí su nombre, y el tecnecio se descubrió en ciertas estrellas frías.
Física-Astronomía
Los instrumentos de meteorología son instrumentos físicos, y el desarrollo de la física experimental hizo posible estos instrumentos.
La velocidad de las ondas sísmicas a través de la tierra y la distribución de densidades de la tierra.
Ejemplo: Los procesos más obvios están al frente de
nuestros ojos, los procesos de erosión de los ríos, los vientos, etc.
Física – Geología
Las matemáticas ofrecen a la física el lenguaje y los modelos lógicos sobre los que se calcan las estructuras de las teorías físicas.
La física y las matemáticas parecen desprenderse que el proceso de avance del conocimiento físico está condicionado por el progreso previo de los conocimientos matemáticos.
Física – Matemática
Física del medio ambiente y energías renovables
La física también se encarga de aportar para la conservación del planeta gracias al desarrollo de las energías renovables o la mejora en eficiencia de las energías fósiles actuales
Placas solaresNanotecnología Modelos meteorológicos y climáticosFusión nuclear.
1.11. Importancia de la física en el estudio de Medio Ambiente
La presencia de la Física en el medioambiente y en las técnicas de control y medición de contaminantes se centra en tres áreas.
La contaminación en el mar o en la atmósfera pertenece a la Física Troposférica. Pero si miramos la Estratosfera, nos encontramos con la capa de Ozono es un absorbente de la radiación ultravioleta.
Para conocer el daño que se está produciendo en la Capa de Ozono, usamos una gran variedad de procesos físicos: absorción, intensidad de la radiación, espectro electromagnético, etc.
Ejemplo: En España las placas solares: utilizan materiales semiconductores como el silicio para producir el efecto fotoeléctrico, y generar corriente continua.