UNIDAD 1 LIBRO.pdf

March 29, 2018 | Author: Ana Agudelo | Category: Sound, International System Of Units, Measurement, Science, Universe
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¿Qué se entiende por ciencia?“ La ciencia no nos habla de la naturaleza, nos ofrece respuestas a nuestras preguntas sobre la naturaleza” (W. Heisenberg, premio nobel de física en 1932). La cien cia trata de describir y explicar el comportamiento del mundo natural. Pero la ciencia no representa la realidad, sino que interpreta la realidad con métodos propios que la caracterizan. El conjunto de conocim ientos obtenido por la ciencia está en continua revisión y evolu­ ciona según los intereses de la sociedad. A su vez, estos conocimientos tienen una gran incidencia sobre la propia sociedad. La física y la química son partes de la ciencia que aportan conocimientos sobre el mundo natural. INTERPRETA 1 La ciencia no es neutra Por ejemplo, “solo el 10 % de la investigación médica se dedica a los males que causan el 90 % de las muertes”. Desde 1976 se conoce la gravedad del virus del Ébola, pero, al ser sus víctimas de países subdesarrotlados con una economía pobre, las compañías farmacéuticas no tenían incentivos para ob­ tener una vacuna. Solo ahora, cuando el ébola tiene una proyección mundial y puede generar beneficios, se está investigando en busca de la vacuna. La ciencia no es un cuerpo acabado de conocimientos Por ejemplo, actualmente hay evidencias del movimiento anómalo de ciertas galaxias y del aumento en la velocidad de expansión del universo. Los hechos anteriores llevan a presuponer la existencia de materia oscura en el universo, cuya naturaleza aún se desconoce, aunque se cree que es mucho más abundante que la conocida, y también de energía oscura en una gran proporción. En la interpretación del universo queda aún mucho recorrido. La ciencia está en continua revisión Por ejemplo, el primer modelo aceptado de universo, el de Ptolomeo del siglo II d. C., suponía que la Tierra estaba en el centro, y el Sol, los demás planetas y las estrellas, girando alrededor. Después de siglos de vigencia, cuando surgieron interrogantes difíciles de justificar, Copérnico propuso un nuevo modelo con el Sol en el centro del universo, que se impuso por su mayor poder explicativo. Hoy se sabe que el sistema solar es solo una pequeña parte del universo. I ACTIVIDADES 1. La teoría atómica de Dalton dice que la materia está for­ mada por átomos indivisi­ bles, aunque posteriormente se ha comprobado que son divisibles. ¿Estaba mal for­ mulada la teoría atómica de Dalton? 8 UNIDAD J La in vestig ació n c ie n tífic a es el motor de la evolución de la ciencia. En esta unidad se describirán las causas de la investigación y la forma en que se desarrolla. Los métodos de trab ajo que caracterizan a la ciencia deben ser coherentes con la con­ cepción de esta. La utilización de estos métodos ayuda a abordar los problemas cotidia­ nos que tienen que ver con la ciencia y a adquirir unas capacidades que permiten llegar a ser ciudadanos formados y competentes en ciencias. La cien cia es un proceso de construcción de conocimientos sobre el mundo natu­ ral, que está siempre en revisión. Se caracteriza por su cuerpo de conocimientos y por sus métodos de trabajo. ¿Por qué hay investigación científica? En todo momento están en marcha múltiples investigaciones: unas tienen aplicaciones o beneficios inmediatos, por ejemplo, la investigación médica del remedio para el ébola o las investigaciones industriales para mejorar la calidad de diversos productos; otras, como las realizadas por la ciencia básica que estudia la estructura de la materia, no es­ peran resultados inmediatos aplicables (aunque a largo plazo ese conocimiento produce grandes beneficios). La investigación aparece como respuesta a interrogantes que emergen ante distintas situaciones. En particular, la investig ació n c ie n tífic a debe responder a cuestiones cien­ A po n en valor _______________________ La investigación científica res­ ponde al impulso de buscar alter­ nativas. Entra en s mSavi adi gi tal.com iVESTIGA e infórmate sobre la concesión del Premio Nobel de Física 2014 y la impor­ tancia del trabajo premiado. tífic a s, las que pueden trabajarse con los procedimientos propios de la ciencia. El enunciado de preguntas in ve stig ab le s ante hechos o fenómenos naturales es el co­ mienzo de cualquier investigación científica. Por ejemplo: V ¿Cómo se consigue dejar una bola de aceite en la mitad del líquido del vaso? ¿Cómo puede evitarse que se queme la madera sin quitar la bola de su lugar? ¿Es posible la posición de Ofelia en el cuadro de Brueghel o es una licencia artística? La observación de la naturaleza no es objetiva, ya que depende de las teorías que conoz­ ca y sostenga el observador. Lo importante es tener una mente curiosa, siempre dispues­ ta a intentar comprender lo que se observa. La in vestig ació n surge como respuesta a los interrogantes que el ser humano se plantea, por curiosidad o buscando una utilidad. Identifica presuntos ÍM\mHjfa(rÍM------------------------------------- n 1. Indica cuáles Je las siguientes preguntas son investigables por la ciencia: a) ¿Pesan los gases? b) ¿Qué tejido es mejor aislante del calor, la seda o el algodón? ACTIVIDADES c) ¿De qué está hecha la materia oscura? d) ¿Cuáles son los paisajes más bellos del mundo? ISOLUCIÓN).................................................................................................................................................................. a) Sí, es investigable; se pueden preparar experiencias para comprobarlo. b) Sí, es investigable; se puede comprobar por procedimientos científicos. c) Sí, es una pregunta investigable, ya que el objetivo de la ciencia es comprender la naturaleza y se pueden aplicar sus métodos en la búsqueda de la solución, aunque aún no se tenga una respuesta. d) No es una pregunta científica, no se puede comprobar por métodos científicos. V_______________________________________________________________________________________J 2. Observa esta imagen y enun­ cia una pregunta investigable ante la situación mostrada. La variable independiente es aquella a la que se le da el valor que quiere el ex­ perimentador. . Para elegir el muelle válido. solo se investigan las soluciones que se cree que va a tener el problema. María ha preparado esta experiencia para com­ probar lo que se contraen los muelles cuando se les somete a la misma fuer­ za (por ejemplo. . el muelle rosa es el más adecuado para realizar la experiencia. .La variable controlada es la que se man­ tiene constante durante la experiencia. . las variables son: . la ejercida por 1 kg de arroz). en una longitud que sea fácil de medir con una regla. ya que su intervalo de contracción con las masas usadas es el más amplio y permite una mejor me­ dida de las longitudes. al menos uno se contraerá en el intervalo de masas elegido. En este caso. ¿Cuál será el idóneo? La hipótesis de María es que entre los tres muelles. Para ello adquiere tres muelles. w Em itir hipótesis Una hipótesis es una suposición verosímil del resultado de la investigación. Con la ex­ perimentación se contrasta si la hipótesis es correcta o no lo es.Variable dependiente: lo que se contrae cada uno de ellos. Preparar el montaje Los experimentos deben plantearse en con­ diciones controladas y que se puedan re­ producir.Variable independiente: el tipo de muelle. María quiere investigar la siguiente cuestión: ¿cuál es el mejor muelle para hacer una ba­ lanza de cocina? Quiere que la balanza mida la masa de los alimentos comprendida entre unos 100 g y unos 800 g.Variable controlada: la misma masa colocada en los tres muelles. Una hipótesis que no haya sido considerada no se va a investigar. Además hay que establecer si el montaje está bien diseñado. las demás estarán controladas. sin embargo. vienen condicionados por los asignados a la va­ riable independiente. Elección de variables .La variable dependiente es aquella cuyos valores no pueden elegirse. Conclusiones Son consecuencias probadas obtenidas de la investigación. en la mayoría pueden identificarse unas etapas com unes. Etapas comunes Ejemplo Id entificar el problema Es preciso definir de la forma más precisa el problema que se va a investigar.¿Cómo se desarrolla la investigación? Las investigaciones científicas de fenómenos distintos suelen emplear procedimientos diferentes. En cada experiencia solo debe haber una variable independiente y una de­ pendiente. . En este caso. sus hipótesis. que en este caso es de 180 g/cm. — -.1 3.5 0. en parte. m. dando como ecuación: m = 180A ¿ En esta ecuación.0 3. reproducirlas y. Análisis de datos y conclusiones Con los datos obtenidos se realiza la gráfica mostrada (se elige la línea que más se ajusta a los puntos del plano obtenidos.3 La ecuación de la gráfica se obtiene con dos puntos de esta.9 2.8 3.3 3. Con la fórmula anterior se calibra la balanza de la derecha. • La v a ria b le controlada va a ser el tipo de m uelle. Esquema general de una investigación científica. • La v a ria b le dependiente va a ser la contracción del m uelle para cada masa situada.2 4. se haría un inform e describiendo las expe­ riencias reales realizadas según las pautas del guión.4 4.5 1. en su caso. y se calcula la pendiente. m(3) 100 150 200 250 300 350 400 500 550 600 650 700 750 800 AL (cm) 0. asignando a cada masa un valor de la contracción del muelle. el muelle elegido. se mete el muelle en su interior y el conjunto se coloca sobre un bote graduado. Se cargan masas conocidas y se miden las variaciones de su longitud. Las señales de la regla de la balanza se expresan en gramos en vez de hacerlo en centím etros.4 La balanza medirá en el tramo de masas adecuado (entre 100 g y 8 0 0 g). la masa. los errores de medida). sean los experim entales o no.3 3.6 2. una recta.1 1. en este caso. ya que se van a aplicar masas conocidas diferentes al muelle elegido.0 0.4 1. en centím etros. siempre el mismo. añadir sus resultados al cuerpo de conocimientos de la ciencia. AL. Las va ria b le s ahora van a ser: • La va ria b le independiente será la m asa.2 2.0 4. En este ejemplo.9 4. NUllii'i iiu u íjn u lim it in o «Mo«** m m u it u i mn Comunicación de resultados Las investigaciones científicas se publican en revistas especializadas.1 1. para que los cien­ tíficos puedan analizarlas. AL (cm) 0 103 195 290 380 504 595 725 795 0.7 1.Diseño y realización de las experiencias con toma de datos El muelle elegido se calibra para que sirva como báscula: se corta una lata de bebida. j Esquema de la investigación científica Figura 1. así se compensan.8 1. .6 3. en este caso. está expresada en gramos.1. y la contracción del muelle. . El dinero se puede medir.. como la superficie o el volumen.......2.. ACTIVIDADES 3....... se necesita una unidad que sirva de referencia.... Luego la base de la lámpara con 6 cubos es de 96 cm2.. Para ello calculamos el ancho y el alto de la lámpara. el metro (m) o el kilogramo (kg).. pero no es una propiedad de los cuerpos.. En el regulador de temperatu­ ra de la pared puede leerse su valor.... hora. Con las medidas tomadas................. Identifica las magnitudes a las que pertenecen las si­ guientes unidades: segundo................ j S O L U C I Ó N ) .. [ FUNDAMENTALES Se elige su unidad M AGNITUDES | DERIVADAS Sus unidades están condicionadas por las unidades de las fundamentales .. las de super­ ficie y volumen quedan determinadas (m2 y m3...cátculm ---------------------------------- n 2.. la superficie...................... luego el volumen de la lámpara con 28 cubos es de 1792 cm3. v_______________________________________________________________________________ Hay magnitudes físicas denominadas fundam entales.. calculan la que necesi­ tan y el dinero que va a costar. d) El volumen de cada cubo es (4 cm) • (4 cm) • (4 cm) = 64 cm3... la regla para medir la longitud o la balanza para medir la masa..... La medida se hará comprobando cuántas veces la mag­ nitud medida contiene a esa unidad... m3. Las m agnitudes fís ic a s son propiedades de los cuerpos que se pueden medir......... También se necesita un instrum ento de m edida.. km2............... el tiempo. kg... Para m edir una magnitud. para cada cubo es (4 cm) • (4 cm) = 16 cm2. y otras de rivad as...... Por ejemplo. Lámpara de diseño moderno. la belleza o la u tili­ dad son propiedades de los cuerpos..... y la superficie de la base: Figura 1.. Si se divide la longitud de la lámpara de la figura superior por la de un lado del cubo. J L La longitud.. tonelada 4 . grado centígrado. c) También debemos calcular la superficie de la bases de la lámpara: se obtiene multiplicando dos longitudes............. Con el reloj están midiendo el tiempo que invierten en hacer las medidas.. es decir... 28 cm.. por ejemplo.. Si la unidad de longitud es el m....2 cabría en el hueco cono­ cido de una estantería....... año luz.. Por ejemplo.................. pero no se pueden evaluar objetivamente.... la longitud. Se sabe que cada cubo tiene 4 cm de lado.... Con las medidas de la longitud calculan la superficie de las paredes y del techo... respectivam ente)..... grado Fahrenheit.... Predice razonadamente si la lámpara de la figura 1. b) El alto también es la longitud de 7 lados. Tmua una ofemm kacimdo....Magnitudes físicas y sus unidades ¿Qué miden los pintores y qué necesitan para ello? r OBSERVA Los pintores miden la longitud de las distintas di­ mensiones de las paredes... ¿qué información se obtiene? ¿En qué unidad se expresa esa cantidad? 12 a) El ancho es la longitud de 7 lados de diferentes cubos: 7 • (4 cm) = 28 cm. y sabiendo lo que cuesta cada kilogramo de pintura... newton... la temperatura y la masa son magnitudes física s. ........ ya que (m/s2) • s2 = m.. de la piedra al tejado en cada instante.... la distancia. está dada por la siguiente expresión: s = 3 + 2 f + 4.9 se expresa en m/s2. Como t2 se expresa en s2... El primer sumando es 3 m.6 km/h lm /s = í 1 \ í .. Por ejemplo...... etc.....6 1 1 = 3.. in­ dica en qué unidades vienen representadas las cantidades 3 y 5- 1 .. El tercero es 4..25 m/s 6.El sistema internacional de unidades (SI) Ten en cuenta La comunidad científica internacional ha adoptado el sistema internacional de unidades. Como f se expresa en s.......kg.. en el denominador. luego cada sumando del segundo término tiene también como unidad el metro...... N (Newton).... ACTIVIDADES 5 ....... El segundo es 2 t m. Cambio de unidades En los coches se indica su velocidad en km/h...... Solo se escriben en mayúscula los símbolos de las unidades que deri­ van de un nombre propio: j (Julio).. • ......... s. la distancia entre estrellas se mide en años luz.... Son fracciones......... Aurora no recuerda cuál de las dos fórmulas corresponde a la longitud de la circunfe­ rencia: 2nr o nr2........ el tiempo se suele expresar en horas o en minutos................. ya que (m/s) • s = m....Cada unidad tiene un símbolo único: s......... pero en muchos casos resultan más útiles... el número 4............... m.. etc................. Pa (Pascal).. para pasar 1 km/h a m/s.... Unidad fundamental Símbolo metro m Masa (m) kilogramo kg Tiempo (f) segundo s kelvin K Intensidad de corriente (/) amperio A Cantidad de sustancia (ríj mol mol candela cd Magnitud física Longitud (L) Temperatura (7) Intensidad luminosa (1) Los nombres de las unidades se es­ criben siempre en minúscula: newton. una por magnitud..... julio....... La expresión s es una longitud y su unidad en el SI es el metro..... ¿Cuáles son las unidades en el SI de cada uno de los números y términos de la ecuación? o lu ció n ) . Muchas veces se hace necesaria su conversión a unidades del S I... hay que sustituir 1 km por 1 00 0 m y 1 h por 3 6 0 0 s..... que establece siete magnitudes fundamentales y define sus unidades.. t.. De estas se deducen todas las magnitudes derivadas y sus unidades....... el número 2 se expresa en m/s. lofeidifüa (as unidades de (as expresmes 3.. Ninguna de ellas es unidad del SI... ¡s Cuando se lanza hacia abajo una piedra con una velocidad in icia l de 2 m/s.... que tienen a la nueva unidad en el numera­ dor y la misma cantidad en la unidad antigua..... su unidad en el SI. desde una ventana que está a 3 m del tejado de una casa.9 f2 m... Razona cuál de las dos es correcta usando las magnitudes contenidas... En la ecuación s = 3 + 5f. SI. Por ejemplo: 90km/h= 90 km 1000 m lh lh lk m 360 0 s .9 f2.... etc. metro......1 0 0 0 km j 1 3 60 0 h J Los facto res de conversión son una forma elegante de obtener la equivalencia entre unidades. Así: lkm /h = 1000 m 3600 s : — m/s 3.. Expresa la medida del volu­ men que ocupa el agua. por lo que su valor está en el intervalo de 9 a 11 mL.1 g. La temperatura marcada por el termómetro es 52 ± 2 °C. sometida a error.1 g.6 g. su valor está en el inter­ valo de 50 a 54 °C. el 1 de valor exacto y el 0 sometido a error.. por tanto. • La precisión o valor mínimo de la magnitud que puede ser apreciado (a veces se deno­ mina ap reciació n del instrum ento). Tiene 2 c. Ejemplo: 4 .0 0 4 5 0 s tiene 3 c. en este caso de ±2 °C. La masa medida por la balan­ za es 33. m tiene 3 c. L- — - ------r -. Cuanto más sensible sea.Los instrumentos de medida y sus características Cada medida experim ental de una magnitud requiere un instrum ento de medida ade­ Alcance: 100 mL Unidad: mL (cm3) cuado. Ejemplo: 0 .s. • Los ceros del p rin cip io de un número no se consideran significativos. Ejemplo: 4 0 0 m tiene 1 c. Las siguientes reglas determinan el número de cifra s s ig n ific a tiv a s de una medida: Figura 1. Tiene 3 c..s.s. Ejemplo: 2 5 .s. Indi­ ca las cifras significativas que tiene la medida y tas ca­ racterísticas del instrumento. ya que cada uno posee una escala de medida con características propias: • El alcance o rango de la medida viene dado por los valores máximo y mínimo que puede medir. / Precisión del instrumento: 1 mL • La sen sib ilid ad de un instrumento de medida es la posibilidad que tiene de detectar variaciones en la magnitud. y 4 0 0 .. las variaciones que detecte serán menores. en este caso de ±0.s. en este caso de ±1 mL. Medida del volumen de un líquido con una probeta. por lo que su valor está en el intervalo de 33.s. ACTIVIDADES 7. el 5. la última de ellas.1 3 N tiene 3 c.s. Cualquier medida experimental proporcionada por un instrumento está formada por unas cifras significativas e xactas y una última cifra significativa sujeta a error por estar en el intervalo de la precisión del aparato. • Las unidades en las que viene expresada la medida. r INTERPRETA g*' _ L z «¡K. • Los ceros a la derecha de la coma decimal del final de una medida son significativos.5 ± 0.r-— S- ~ Ê ------ E L 4 _ El volumen del agua que mide la probeta es 10 ± 1 mL. la última de ellas. el 2.s. • Los ceros del fin a l de un número sin coma decimal no son significativos excepto si se indica con un punto.s.4 a 33. • Todas las cifras de una medida experim ental d istin ta s de cero son significativas.3.) de una medida experim ental las que se leen en la escala de un aparato de medida. Expresión de datos experimentales: cifras significativas Se denominan c ifra s s ig n ific a tiv a s (c. J . La sensibilidad está relacionada con el valor de la precisión.0 0 kg tiene 4 c. (los ceros que preceden al 4 no son significativos). Tiene 2 c. sometida a error. ...2.... debidos al ob­ servador o al entorno. y su media es 0.2 s... 1 E = — ■-100 = 1% r 10..... 10..3... 9.....9...........1 s.......4.7 m.... El error relativo es: 0.. f .... la expresión más probable del tiempo de la carrera es 10....1 s. El error absoluto cuantifica la incertidumbre de una medida y el error relativo es un indicativo de su calidad.. 5..46 m... La incertidum bre de la medida es el máximo error de la medida y nunca puede ser menor que la precisión del aparato..0. • El error absoluto. 10...... una persona que pesa dis­ tinto en dos básculas diferentes (esa diferencia es siempre la misma)..... la posición aparente de la aguja sobre la escala depende de la posición del observador....... f .. Los errores accidentales también pueden mejorar­ se tomando varias medidas y haciendo la media de los valores (los positivos compensarán en gran parte los negati­ vos)... Por tanto... mejor será la medida..... El error sistemático de paralaje se corrige adoptando una posición de medida correcta.48 m y 5... Además... Se expresa en % ... El tiempo de un corredor medido por seis amigos con cronómetros de 0. • El error re la tivo . 9 .9...0.1 ± 0.. el copiloto ve la aguja del velocímetro de lado y lee un valor diferente al que aprecia el conductor... Figura 1. es la relación entre el error absoluto y el valor de la medida....... que aumentan o dis­ minuyen el valor de la medida... El propio observador y las circunstancias inesperadas son la causa de los errores accidentales. 0.. mejor será la medida.... Determina su error absoluto y expresa adecuadamente el resultado más probable de la medida.... Las m edidas exp erim en tales siempre son aproximadas... Cuanto menor sea el error relativo......... ... las medidas están influenciadas por erro res accid e n tale s. Depende del instrumento. 8 ... En las escalas analógicas..... Si las medidas hubiesen sido 5... 0 ...1 Cuanto menor sea el error relativo. intro­ ducidos en el proceso de medida........... sistem áticos o accidentales.... Los errores sistemáticos pueden corre­ girse cuidando la construcción y el ca­ librado de los aparatos y aprendiendo los métodos de medida..interpreto (jck datos fácuim de ¿o í aparatos eM cfrim --------------------4. Expresa adecuada­ mente el valor más probable de la medida con su error..4 m. 0..2..5. 0..1....... 10. Tres albañiles han medido la longitud de una habitación y han obtenido 5.43 m... por ejemplo.. ¿Cuál es el error relativo de esa medida? ACTIVIDADES j S O L U C I Ó N ) .1....1 s...... Los errores absolutos de cada medida son: 0..... Por ejemplo. El valor tomado como exacto es la media aritmética de los datos experimentales...2........1... Las causas son la p re ci­ sión lim itada de los instrumentos y los erro res.5 m y 5. i Figura 1...1 s de precisión es: 10.... ¿el re­ sultado tendría más calidad? . de una medida experimental es el valor absoluto de la diferencia entre el valor medido y el tomado como exacto (que puede ser la media aritm ética de varias medidas).........Carácter aproximado de la medida Existen errores de medida que se repiten in variab lem en te (erro res siste m á tico s): • Error de calib rad o .. 5.... 10.... • Error de p arala je . 0 ... 4 s. El boletín solo admite números enteros.. Sus valores son 13..4 s... etc....4 2 • 106)= 5..242 • 107= 4...236 • 107) : (2.42 ■106) = (5..... ¿Qué nota tendrán? UNIDAD 1 0 ...Operaciones con medidas experimentales En las operaciones con datos experim entales se obtienen resultados en los que se hace necesario suprim ir aquellas cifras que no sean significativas.. Los números se escriben como un producto a ■10"... ¿Qué tiempo ha hecho el corredor? .... Suma y resta de medidas experimentales Multiplicando o dividiendo medidas experimentales La suma y la resta de dos medidas no deben tener mayor precisión que la del aparato de menor sensibilidad. y a Rosa... 13...1 g.27 • 10w (5...27 s.236 • 2.1416)........s..42 • 106 b) 5.....5 s.......236 + 0.... queda n = 3. 13. La masa del paquete será 420...... Teniendo en cuenta todas las pruebas hechas.994 • 107 c) (5.....236 : 2. 5....... Redondear un número es reducir sus cifras manteniendo un valor aproximado correcto....... el producto S = 129. 478 • 107 b) Su suma y su resta.1 4 2.... c) Su m ultiplicación y su división.... El producto y el cociente de dos medidas no deben tener más ci­ fras significativas que la medida con menor número de ellas.. La última cifra que se deja se aumenta en 1 si la primera cifra eliminada es un 5 o una cifra mayor..6.. ........ y se deja inalterada si es menor que 5...... En una carrera de 500 m..4.. si se redondea a las centésim as..242) • 107 = 5....242 • 107 = (5..267112 • 1014. y se redondea a 129 cm2..... por tanto. Un profesor está poniendo las notas de Física y Química de la evaluación. ¿Cuál es la superficie del tablero? Al multiplicar 10.. 0..14..36 • 106 y 242 • 104 ¡ S O L U C I Ó N ) ... se aumenta en 1 la cifra anterior: n = 3..67112 • 107*6 = = 1.... a) 107y 2.0......... 5 amigos toman el tiempo a un co­ rredor colocados cada 100 m.15 cm2 no puede tener más de 3 c.236 • 107) • (2 ...6 = 421.. y n es un número entero....236 ■107.... se redondea hasta las décimas y pasa a 0. Representa en notación científica los siguientes números: a) 52.5 * 12..6.... que está en el tramo de 5 o más de 5..42 • 107 • 106= 12..62....16 ■101 ACTIVIDADES I 16 9 .. que se redondea a 1. que tiene 3 c..... Notación científica La notación c ie n tífic a es una forma de expresar los números usando potencias de 10. su redondeo a las milé­ sim as se hace eliminando el 6 del final.. Por ejemplo... donde a es un número real igual o mayor que 1 y menor que 10. ya que la cifra eliminada es menor que 5.. Para ello se redondea el número'obtenido dejándolo solo con las cifras significativas....236 ■107+ 0. 12..Utiliza ía uoiacim m utifica — 5...42) • (107: 106)= 2.....236 5. El tiempo total es la suma de lo que marcan los cronómetros.. dado el número n con 4 cifras decimales (3.s....... 5. ¿Cuál es la masa total del perfume y su caja? La medida con mayor precisión (centésimas). le ha salido a Juan 5.3...5 + 0.56 s¡ 12. la variación de la presión que soporta un subma­ rinista con la profundidad o la variación de la temperatura de un líquido........5 min) = 21 °C. gráficas 6 .. Obtén la ecuación que rela­ ciona la presión con la pro­ fundidad.............5 minutos. son in vestig acio n es cu a n tita tiv a s.. se aplica la fórmula para el cálcu­ lo de la temperatura: T = (14 °C/min) • (1.... a) r ACTIVIDADES 1 1 .... b) Podría considerarse como una relación de proporcionalidad directa entre las variables: al aumentar una......... La tabla obtenida es la siguiente: Tiempo (min) 0 1 2 3 4 5 Temperatura (°C) 0 13 28 43 56 70 ^— A N A L I Z A D A T O S -------------------- Representación gráfica de los datos Minimizando errores Ecuación de la recta Esta distribución de puntos se aproxima mucho a la recta trazada. 1 ..... J Para cualquier valor intermedio....................... Erfrae cmclusúmej de.Organización y análisis de datos experimentales Hay investigaciones como. a 0 °C................................ aumenta la otra en igual proporción....2 ) La ecuación de la recta es: T=14f .. que se basan en datos numéricos obtenidos... p (miles de Pa) Is o lu ció n ) . Los datos numéricos se recogen de forma ordenada en una tabla..... la siguiente tabla muestra los datos de la temperatura de la leche contenida en un cazo recién sacado de la nevera... Con la recta se compensan unos con otros y se minimiza el error...... c) Hay una relación matemática compleja (para este nivel de conocimientos)...... Los puntos que no aparecen en ella se encuentran cerca en un sentido u otro................ Analiza los datos presentados en las siguientes gráficas......... Por ejemplo........ La ecuación de esta recta que pasa por el origen es: El comportamiento de los valores presenta una tendencia clara: la recta trazada............................... a) En este caso no hay una relación predecible entre las dos variables... como í = 1..... temperatura = pendiente * tiempo La pendiente de la recta se halla con dos de sus puntos: K = «6 -28 ) (4 . hasta que está a una temperatura de 70 °C... Las rep resentacio nes g rá ficas de los datos experim entales ayudan a buscar rela­ ciones entre tas variables.. Se considera que es debido a los errores accidentales de medida.......... La presión del agua a medida que se baja en una piscina viene dada por esta gráfica.... por ejemplo. como medir masas y volúmenes. el grado de división del azú­ car y el que se agite o no la disolución. sin agitar.Trabajo en el laboratorio El laboratorio es un espacio donde: • Aprender técn icas de trab ajo. • Las variables controladas en cada expe­ riencia son los factores que se mantie­ nen fijos. mL > > -25 mL -25 mL -25 -20 -20 -20 -15 :—15 : -15 r —10 -10 -10 -10 —5 -5 i —5 -5 : : mL ¿Dónde va a llegar el agua en las probetas al meter las bolas de aluminio y acero (que tienen diferentes masas e igual volu­ men)? En el laboratorio se comprueba que al tener las bolas el mismo volumen. ! . Se disuelve antes el azúcar en agua caliente. del mismo grano. el grado de divi­ sión y la agitación. en la primera experiencia. Se disuelve antes el azúcar fino. preparar disoluciones o recoger gases. En la primera. el agua sube igual en las dos probetas. fe . • Las variables independientes son la tem­ peratura. 1 Primera experiencia: pon la misma masa de azúcar.32) mL = 14 mL. a la misma temperatura. y el grado de división. como la determinación de los factores que condi­ cionan la rapidez de disolución de una sustancia en el agua. Segunda experiencia: pon la misma masa de azúcar. como la diferenciación entre masa y volumen o la ley de Hooke con un muelle elástico. sin agitar. luego el volumen del sólido (insoluble en agua) es (46 . y el agua de la segunda probeta ha subido hasta 46 mL. una fina y otra en te­ rrones. en la misma cantidad de agua. Realización de investigaciones ¿Qué factores influyen en el tiempo que tarda en disolverse el azúcar en el agua y cómo lo hacen? Hipótesis: se supone que van a influir la temperatura. en la segunda. • Comprobar te o rías estu d iad as. INTERPRETA Comprobación de una teoría Técnicas de medida \ © -5 0 • \ i—25 F -20 r -4 0 -20 -10 La medida de un volumen la proporciona la parte baja del menisco que forma el agua: en la primera probeta mide 32 mL y no 33 mL. en dos vasos con la misma agua a distin­ ta temperatura. • La variable dependiente será siempre el tiempo que tarda en disolverse el azúcar. • R ealizar pequeñas in v e stig acio n e s. .... No fuerces los tubos de vidrio para meterlos en los tapones.... • Si se rompe algún instrumento de cristal. 7.. En caso de contacto con los ojos. . dirige la boca del tubo de ensayo o del recipiente que uses en direc­ ción contraria a las personas. • Los productos tóxicos que no sea conveniente echarlos al fregadero deben recogerse en recipientes especiales.... Tel.:. 30% Reciclado de residuos Los restos del material usado en el laboratorio y las sustancias quím icas peligrosas y desechadas de forma incorrecta permanecen largo tiempo en el medioambiente conta­ minando el suelo y el agua... Enciende la llama siempre antes de abrir la llave de paso del gas del mechero...... No comas ni bebas nada en el laboratorio y lávate las manos después de hacer un experimento. Si utilizas fuentes de calor.... Cuando emplees reactivos... La mezcla del cristal con los papeles puede producir accidentes en el personal de la limpieza.....wwmmvni.. “ Etiqueta ( ( ” no 231-595-7 Ácido clorhídrico.. mójalos y mételos con guan­ tes o con un trapo...... Normas de seguridad .. • Los productos que el profesor indique que pueden tirarse al fregadero.. No utilices reactivos en los que se haya perdido la etiqueta. En esta dirección puedes ver más sobre las normas de seguridad en el uso de sustancias químicas y sobre su reciclado.com o bserva Aquí podrás ver cómo se realiza una investigación en el laboratorio. hay que abrir el grifo antes de echarlos en él y dejarlo un rato abierto para seguir diluyéndolos. En un experimento. lávense inmediata y abundantemente con agua y acúdase al médico.. deben diluirse.. Consérvese bajo llave y manténgase fuera del alcance de los niños. C corrosivo XXX XX... 5.« E n la w e b 1. En la ilustración inferior se pueden ver los principales in d ica ­ dores de peligrosidad que figuran en las etiquetas que acompañan a los productos quí­ micos.. utiliza los recipientes preparados para ello.. No calientes los líquidos inflamables con un mechero.net/svfq3eso01_01 A... y deben ser recogidos y reciclados adecuadamente. S.. 8. . mantén lejos los reactivos químicos.... Provoca quemaduras Irrita las vías respiratorias C/.....mwJ Indica qué significa el picto­ grama y qué precauciones tienes que tomar para su uso...... 2. Coge las botellas con reactivos por la base y no por el cuello. Muchas sustancias usadas en el laboratorio muestran su carácter más o menos peligroso mediante un pictogram a. El profesor se encarga­ rá de guardarlos para enviarlos a los lugares adecuados. j ......... r ACTIVIDADES 1 2 .... Un recipiente de ácido clorhí­ drico lleva esta etiqueta... En caso de accidente o malestar....A... • www... 6..... acúdase inmediatamente al médico (si es posible muéstrese la etiqueta). No pruebes ni huelas ningún producto químico.....AUm.. Xi X Irritante HE J= ‘ è Peligroso para el ambiente Explosivo Comburente Corrosivo Fácilmente inflamable El trabajo en el laboratorio debe realizarse guardando unas estrictas normas de segu­ ridad..mwmmwm..... separando los líquidos de los sólidos... Además....... no devuelvas el resto al frasco.e-sm.. No lleves reactivos de un lado para el otro.. no eches los restos a la papelera... 3. Ten la mesa despejada.^ Medidas de seguridad smSaviadigital. sino que la interpreta. Se puede añadir la precisión del aparato que afecta al 4: 24 ± 1 mL D ¿Cómo se organizan los datos e xp erim en tales para obtener conclusiones? Después de recoger los datos de las variables independiente y depen­ diente en tab la s. s m S a v ia d ig ita l. ¿Cómo se expresan las m edidas exp e rim e n ta le s? Por ejemplo. que está en continua revisión. si el nivel del líquido contenido en una probeta es de 24 mL. se emiten h ip ó tesis. Las medidas experim entales se expresan con una cantidad seguida de una unidad. esta medida tiene dos c ifra s sig n ific a tiv a s . se comprueban teo­ rías estudiadas y se realizan investigaciones. se representan los puntos obtenidos en g ráficas. Hay que saber identifi­ laboratorio de física y quím ica? car los pictogram as de peligrosidad de los productos químicos. Los datos numéricos se organizan en tab las y se representan median­ te g rá ficas para buscar relaciones. Si se ajustan a una recta. se diseñan y se reali­ zan e x p e rie n cia s identificando y controlando las va ria b le s y se toman datos.c o m 20 v a l o r a lo a p r e n d id o > Resumen de la unidad . se halla su ecuación. cum­ plir las normas de seguridad y re cicla r los m ateriales. se sacan conclusiones y se comu­ nican los resultados.Repasa lo aprendido J ^ ¿Qué se entiende por La cien cia es un proceso de construcción de conocimientos sobre el mundo natural. No describe la reali- m c ie n cia . ¿Por qué hay investigació n cie n tífica ? La investig ació n c ie n tífic a surge como respuesta a los interrogantes que el ser humano se hace sobre la naturaleza. para buscar las relacio nes entre ellas. ya sea por curiosidad o por su utilidad. de las cuales el 4 es la im precisa. ¿Cómo se d esarro lla una investig ació n? A partir de interrogantes. dad. ¿Cómo se trab aja en un En el laboratorio se practican técnicas de medida. La intensidad. Haciendo clic en la pestaña Audio perm iti­ do puedes escuchar los sonidos producidos. Si se busca inform ación.. y de su intensidad. Comprueba si la velocidad del sonido depende de la intensi­ dad (que. Trata de sacar alguna conclusión. La velocidad del sonido será la variable d ep en d ien te en las dos exp erien cias. pulsa la pestaña Mida: poniendo la regla en horizontal en el centro. PRIMERA EXPERIENCIA SEGUNDA EXPERIENCIA Comprueba si la velocidad del sonido depende del tono (que. 1 3 . com pract Pulsa la pestaña Escuche una sola fuente y fam iliarízate con la sim ulación: puedes variar la frecuencia del sonido. la am plitud.. Comprueba si el umbral de audición varía con la edad. durante la exp eriencia. sonido grave o agudo. la dependiente y las controladas? 1 4 . ¿cómo prepararías la experiencia para comprobar si la velocidad del sonido de­ pende del medio de propagación? ¿Cuáles serían la variable independiente. grave o agudo y fuerte o débil. Averigua desde qué frecuencia podéis escuchar un sonido. la frecuencia. asociando la fre ­ cuencia al tono. grave o agudo. puedes medir el tiempo que un punto de la onda de sonido tarda en recorrer los 4 cm. depende de la amplitud). ya que se deja fija durante la experiencia. fuerte o débil. tú y tus compañeros. y la amplitud a la intensidad. ya que se deja fija C O N C L U S I O N E S DE L A S E X P E R I E N C I A S La conclusión de la investigación es que la velocidad del sonido no depende ni de la frecuencia ni de la amplitud. a su vez. La frecuencia es la variab le controlada. serán las variables in d ep en d ien te y controlada. a su vez. Cada uno de estos dos factores. se puede comprobar cómo varía el sonido con la densidad del aire. 21 . por tanto. La investigación se va a d esarrollar utilizando una sim u lación de la propagación del sonido. es la variable inde­ pendiente (la que se va a cambiar). Las medidas indican que los sonidos agudos se pro- Las medidas indican que el sonido se propaga igual de rápi- pagan igual de rápido que los sonidos graves. que al estar a escala representan 4 m. Calcula la velocidad para diferentes amplitudes. Calcula la velocidad para distintas frecuencias. sonido fuerte o débil. y. es la variable ind e­ pendiente (la que se va a cam biar). Si se pudiese modificar la simulación. La velocidad del sonido se obtiene dividiendo los 4 m entre los segundos que tarda el sonido en recorrerlos. pidiendo al profesor que realice la prue­ ba. s mSavi adi gi tal . Para m edir la velocid ad . depende de la frecuencia). La amplitud (asociada a la intensidad) es la variable controlada. En la pestaña Escuche con presiones de aire. se comprueba que la velocidad del sonido depende del medio por donde se propaga. do cuando se grita que cuando se habla en voz baja. y. por tanto. El tono.Procedimientos de la ciencia f Trabajo de investigación utilizando las TIC ¿De qué depende la velocidad de propagación del sonido? Las hip ótesis a com probar son que la velocidad depende del tono del sonido. “ La observación es objetiva. a) Rellena los huecos del esquema. c) Premio Nobel de Medicina 1966 “ por sus descubrimientos sobre el tratamiento hormonal del cáncer de próstata”. y la mezcla de los componen­ tes de la gasolina debe ser la adecuada para evitar problemas en su vaporización. 2 0 .Actividades Las investigaciones científicas 1 5 . Entre las siguientes investigaciones científicas que han obte© nido el Premio Nobel. Identifica qué cuestiones son investigables desde la ciencia. Los comentarios “probado por la ciencia” o “científicamente ® demostrado” se oyen en muchos anuncios de los distintos me­ dios de comunicación. . Clasifícalas en función de su enfoque. Copia en una cartulina un esquema como este de “vasos co­ municantes” y completa las cuestiones con tu investigación sobre algún caso concreto. a) Premio Nobel del 2014 de Física “por la invención de los ledes azules. ® a) ¿Qué les pasa a los objetos cuando se calientan? b) ¿Qué decisiones políticas se deberían tomar para dismi­ nuir las caries en un país? 1 8 . fuera de toda duda. Por eso las compañías petrolíferas prepa­ ran distintas mezclas para el invierno o para el verano: una de las mezclas tiene más componentes volátiles que la otra. c) ¿Qué efecto produciría sobre las caries el añadir flúor al agua corriente? d) ¿Aumenta el riesgo de padecer cáncer de pulmón el fumar? 1 6 . indicando qué papel desem­ peña cada una de las otras variables. En la publicidad se utiliza la ciencia para avalar la calidad de un producto. La composición de la gasolina para los coches cambia del in© vierno al verano. 19 . la luz blanca”. b) Premio Nobel de Física del año 2013 “por el descubrimien­ to teórico del mecanismo que contribuye al conocimiento del origen de la masa de las partículas subatómicas. . En los cilindros del motorse quema una mez­ cla de aire y vapor de gasolina. junto a los ledes que ya había. Una experiencia para comprobar una de estas hipótesis es la que se muestra en la siguiente imagen. no está condicionada por nada”. en el CERN”. la de invierno en verano y la de verano en invierno. controladas y la dependiente en este experimento? ¿Y tú qué opinas? ¿En qué te basas? 17 . Diseña una experiencia para comprobar si la clase de tela in© fluye en la velocidad de secado. de la clase de tela. sica). Para estudiar los factores que influyen en la velocidad de se© cado de la ropa. b) ¿Cuál de las dos afirmaciones siguientes se ajusta más al esquema? . de la temperatura y del viento. con los que se puede formar. a) ¿Qué posible factor de influencia en la velocidad de seca­ do se está comprobando? ¿Qué tema se debate? ¿Por qué se recurre a la ciencia para anunciar un producto? ¿Es verdad que el cono­ cimiento científico no presenta ningún tipo de dudas? b) ¿Cuáles son las variables independiente. se emite la hipótesis de que la velocidad de secado depende de lo extendida que esté la ropa. el bosón de Higgs.“ La observación que dará lugar a los problemas está condicionada por los conocimientos que se tengan”. Observa el esquema de una investigación científica.. Argumenta cuál tendrá más componentes volátiles en su com­ posición y qué problemas surgirían si se emplearan al revés. con­ firmado recientemente a través del descubrimiento de la predicha partícula fundamental. 22 UNIDAD 2 1 . unas están enfocadas a aplicaciones para la sociedad (investigación aplicada) y otras están orien­ tadas al puro conocimiento de la naturaleza (investigación bá. suponiendo que la cien­ cia es algo verdadero. 51 cm c) 23 cm : 2....... F.. 25 cm e) 30 g + 18 cm f 10 f) 12 g : 9... aplicada a un cuerpo de masa m le produce una © aceleración o de forma que F = m o.....5 a) 34 cm. 3 °C 31.. a) m....2 °C de preci© sión da un valor de 35..... con dos cifras significativas como las del operando que menos tiene (12 g).006 m c) 0..6 g + 32.. masa..4 g + 10.. Observa los aparatos de medida y responde a las cuestiones....» sl|r il £ »*» c) 30. velocidad. 3 c.. E -5 0 ¡H jE -40 |. g... a) 15.8 [ S O L U C I Ó N ) . Completa el siguiente esquema.... L..... ¿Cuál es el resultado de las siguientes operaciones? Indica el valor de los resultados..... volumen. Es un número sin dimensiones. 2 5 ...... Completa el siguiente cuadro Magnitudes y unidades © 22... b) 65... b) Da el valor de la medida de los tres aparatos..8 °C... indicando la unidad en la que se expresa...2..4 E -3 0 c) 40...s.. no puede tener más cifras significativas que el factor que menos tenga. De las siguientes notaciones científicas... m/s 2: ..25 • 102 g) 1.. Expresa en el SI las siguientes cantidades... ¿Cuál es el resultado de las siguientes operaciones? ® a) 34.. = -1 0 e) No se pueden sumar valores de distintas magnitudes... Indica cuáles son las unidades en el SI de las siguientes mag© nitudes: superficie.. redondeos y errores 2 9 ..52 g d) 15. masa...31 cm d) 27... kg. Unidad SI a) ¿Es la fuerza una magnitud fundamental o es derivada? Otras unidades Magnitud b) ¿Qué relación hay entre la unidad N con las unidades de las magnitudes fundamentales. Una medida realizada con un termómetro de 0. 2 4 .34 • 105 b) 2.5 ha f) 30 km/h Equivalencias Cifras significativas.5 cm x 18... m/s c) m2.. 32..5 L \ Volumen « n « » »....3 mL + 2 0. con la precisión del sumando que menos tiene.... a) 0 ......... a) Indica el alcance y la precisión que tienen estos aparatos de medida y la magnitud que miden.34 • 105 d) 0...3 4 mL =-100 E -9 0 E -8 0 E -7 0 E -6 0 s m d) 3 g/cm3 b) 0.. f) 1...5 cm + 18 cm © b) 45..... !"3 Í2 I r 20 d) 283 cm2. © 27 . ® a) Una semana Masa e) 4 km c) 2.. Escribe en notación científica las siguientes cantidades e in© dica a qué magnitud pertenecen. indica cuáles están © mal y escríbelas correctamente: a) 32. con la precisión del sumando que menos tiene.. m3....1 • 10”1 30.....578 • 10* f) 27 • 10“2 c) 0.. redondeando adecuadamente.079 • 104 h) 2..15... con la precisión del sumando que menos tiene..2 8 . mL..... dm3..95 g |-9 |.. longitud y tiempo? 2 3 .. Una fuerza..6 mL.. c) Indica el número de cifras significativas de cada medida y escribe las cantidades con su intervalo de precisión. ¿Cuántas cifras significativas tiene? Expresa su medida añadiendo el intervalo debido a la precisión del instrumento.82 °C .. 9 g..... kg.5 ■103 e) 0. |...... La unidad de fuerza es el newton (N). km/h d) m.53 g b) 23 cm x 3. kg..0003 m3 b) 2400 g d) 3 000 0 00 0 00 m/s 2 6 ... m/s b) ha.. El volumen del cubo también se puede expresar como: 1. a) Expresa el volumen inicial de la probeta..... b) Expresa el volumen final de la probeta.0 7. Calcula el volumen de un cubo cuya arista mide 115 cm... se está sumando 12 veces la longitud de la arista..52 ■10° m3 La suma de todas sus aristas es (115 cm) • 12 = 1380 cm.81 m/s2.. y con 2 c...0 4.. con una precisión de 1 cm..... ® a) ¿Cuál es la magnitud representada? ¿Cuál es la unidad y cuál la cantidad? b) ¿Cuántas cifras significativas tiene? ¿Cuál de ellas está afectada por un error? 35.3 g del líquido? ¿Y la masa de 7.. que el volumen solo tiene 3 cifras signifi­ cativas..0 m ( g) 0 1. Is o lu ció n c) Calcula el volumen del sólido..1 g de precisión...1 a) ¿Cuál ha sido la variable independiente y cuál la depen­ diente en el experimento? b) Representa los puntos en una gráfica poniendo el volumen en el eje X y la masa en el eje Y. 3 8 .3 m... con 4 c..... El volumen será V = (115 cm)3 = 1 520 875 cm3.557 s. La precisión de la suma de magnitudes debe ser como máximo la precisión del sumando menos preciso..... El valor de la aceleración de la gravedad es de 9. Se quiere hallar la relación que hay entre el volumen y la masa © de un líquido.0 10... Expresa el volumen en cm3..... en mm3.. Aunque la medida de la arista tenga 3 c........ por comodidad..s.5 2.. la suma de 12 aris­ tas tiene esa misma precisión (el 0 es significativo).52 ■109 mm3.... con 3 c.... sin © embargo... Completa el siguiente esquema. ¿De qué dependen las cifras significativas de una medida ex­ perimental................. s..Para medir el volumen de © un sólido pequeño. © Esta medida ha sido obtenida con una cinta métrica de 1 cm de precisión... Mediante un cronómetro que aprecia milésimas de segundo se © ha medido el tiempo que tarda un coche de Fórmula 1 en reco­ rrer una recta. La medida de la superficie de un tablero es 30 m2.1 mL de precisión y se hallan sus masas con una balanza de 0..Actividades 33. 37... suele emplearse 10 m/s2..2 mL del líquido? ¿Cuántos decimales tendrán los valores hallados? 34.... Calcula la superficie de un campo de balonmano de dimensio© nes 20 por 40 m y exprésala en m2 y en dm2...s.. o sea..6 6..0 12.....52 • 103 dm3 y 1... Una expresión correcta del resultado es: 4 0 ....s. y calcula también la suma de todas sus aristas. el resultado tiene 4 c. © . d) ¿Cuál es el volumen de 4.... Se organizan los datos en una tabla y se obtienen los resultados que se muestran en ella.... 24 4 1 .s..8 m/s2..3 9. d) ¿Cuántas cifras significativas tienen las medidas? ) .... adecuadas? 39 . V = 1. ¿Se comete un error al redondear el resultado de una operación con ella y expresarlo con las c... 1. pero como solo hay una medida........... Se toman volúmenes del líquido desde 2 mL aumentando 2 mL en cada medida. el producto no puede tener más cifras significativas que la medida que menos tenga.0 8.. Para las medidas se em­ plea una pipeta de 0.s.0 6.. 36. Pero al multi­ plicar valores experimentales de una magnitud... a) ¿Cuál ha sido el error absoluto que se ha cometido con esta aproximación? b) ¿Cuál ha sido el error relativo? V= 1... puede ha­ cerse con el montaje de la figura...... en dm3 y en m3.. irre­ gular. la de la arista... y que no se disuel­ va en el agua... V(ml) 0 2...52 • 106cm3 c) Repite los anteriores cálculos considerando como valor de la aceleración de la gravedad 9. obteniéndose el valor 12.. con 5 c.s.. porque al multiplicar por un número sin dimensiones... c) Comprueba que la recta que se ajusta a esos puntos es Expresa este valor del tiempo medido..9 4... 55 9. p = kT. Realiza con tus compañeros una campaña de re© ducción del consumo eléctrico en el centro educativo o en casa. portanto.0 0 6 -1 0 7= b) Estimar cuántas horas están encendidas y el consumo mensual medio. ^ smSavi adi gital. b) ¿Cuál es el error absoluto del agua recogida. ¿cuáles son las variables indepen­ diente. c) A uno de los muelles se le han colgado distintas masas y se han obtenido los datos de su longitud final orde­ nados en esta tabla. Aquí puedes simular este comportamiento.0 • 10"6) : (2. a la ecuación entre las variables p-77 43. dependiente y controlada? b) De las siguientes gráficas.80 7. se han recogído 80 gotas en un tubo de ensa­ yo calibrado en mL echándolas con un cuentagotas. Indica cuál es la variable independiente y cuál la de­ pendiente y obtén la ecuación que las relaciona. b) ¿Cuál de las dos medidas tiene mayor calidad? . Por ejemplo. b) Representa gráficamente los datos. Calcula el volumen de una moneda de 5 céntimos de € por el © anterior sistema y halla el error relativo de la medida. 49. marcado en este caso por la imprecisión del instrumento? c) ¿Cuál es el valor medio del volumen de una gota? © mL -1 0 -* -9 -8 -7 -6 -5 V smSaviadigital. la medida de la longitud de un libro con una regla gra­ duada en milímetros ha dado 14. a) En esta experiencia.0 • 10-3) • (3. e) (8. 48.com aplic a . Utiliza la simulación para expresar las siguientes cantidades y resultados en nota­ ción científica.0 ■107) = c) Preparar un presupuesto para cambiarlas por otras tipo led.1 -1 0 3 .14 9. para medir una gota-de agua. Aquí puedes obtener la expresión correcta en notación científica de cualquier cantidad.36 7.0 ■10-2) = d) Pon el estudio en conocimiento de tus padres y profesores. la del círculo © central y la longitud de la circunferencia de este círculo. ¿cuál crees que respondería a este comportamiento y.com A P L I C A La longitud de un muelle depende de la fuerza que se le aplica. La medida de la longitud de un campo de fútbol con una cinta © métrica que aprecia décimas de metro ha dado 105.15 • 104 + 5. Emprende.com A P L I C A La ley de Gay-Lussac des© í cribe el comportamiento de la presión de un gas cuando varía la temperatura y el volumen se mantiene constante. ® smSaviadigital.88 • 104 = d) (4. a) Contar el número de lámparas del centro e identificar el tipo y la potencia de cada una. b) 5 . -4 m(g) 0 600 700 800 900 1000 -3 /. se suele medir un número grande de ellas. a) Elige uno de los muelles y toma los datos de la masa colgada frente a su longitud final. estudiar los costes de adquisición y de consumo.7 cm. etc. m-hL. Para ganar calidad en la medida © de cantidades pequeñas.2 m.2 9 -1 0 4 = c) 1. A si­ mismo. a) Estima el error relativo cometido en cada medida tomando el valor hallado como exacto.5 . a) 0 . 47.(cm) 3. Realiza la simula­ ción y completa una tabla de valores. Análisis de datos experim entales 46.95 8. Ex­ presa los valores hallados con el número adecuado de cifras significativas.73 -2 -1 d) El error relativo mide la calidad de la medida. Calcula la superficie del campo de baloncesto. Aquí puedes simular este comportamiento. 44. ¿Cuál es el error relativo cometido en la medida? ¿Cuál sería el error relativo si solo se hubiese medido una gota? ¿Tendría sen­ tido esa medida? 45. a) ¿Cuánto mide él volumen de las 80 gotas? Indícalo con la precisión del instrumento.42. y halla la ecuación que los relaciona. después de tanto tiempo. Si/No Utilizar para envolver objetos sin que se estropee. Para ello han diseñado una camiseta que vestiría la persona dependiente y que re­ gistra y monitoriza la frecuencia cardíaca. St e v e : “Interactive fabric promises a material gift of the garb”. sabiendo las mejo­ ras que produciría en las personas dependientes. depresión o deshidratación. debido a la necesidad de controlar la salud de los astronautas en todo momento. conectado a un sintetizador de lenguaje. “ Dependentex es una nueva plataforma de teleasistencia para detectar s i­ tuaciones de riesgo. Entonces puede dispa­ rarse un dispositivo electrónico que está conectado a él. Si/No Producir en grandes cantidades a precio económico. el conjunto de señales que p asa a través de las fibras conductoras se altera y un “chip” de ordenador identifica dónde ha sido tocado el tejido. El material está hecho de un tejido corriente que incorpora una ingeniosa malla de fibras impregnadas en carbono que conduce la electricidad. ¿Qué instrumento del equipo del laboratorio sería necesario para comprobar que la tela es conductora de la electricidad? a) Un polímetro c) Un micrómetro b) Un fotómetro d) Un sonómetro 3. todavía no se haya terminado el diseño de las prendas inteligentes. 10 de agosto de 1998. que podría ser o no mayor que dos cajas de cerillas. por lo que permite que sea con­ trolada a través de la herramienta de un sistema de control”. Cuando se presiona la tela. b) ¿Qué tipos de mediciones crees que podría realizar una ropa inteligente? c) Los viajes espaciales han supuesto un gran avance en el empleo de estas técnicas. Si/No 2. El material se pu ede lavar. Un equipo de científicos británicos está desarrollando unos tejidos “inteligentes” que proporcionarán a los niños discapacitados la capacidad de “hablar”. explica uno de los científicos. Fa r r e r . ¿Cómo crees que se transmiten los datos recogidos a la Tierra? 26 UNIDAD 1 . Las camisas inteligentes mejoran la teleasistencia a personas depen­ dientes. tensión elevada. Podemos confeccionarlo según los diseños ya existentes de tejidos con el fin de que no se vea”. ¿Cuál de las afirm aciones hechas en el artículo se puede comprobar mediante una investigación científica en el laboratorio? El material se puede: ¿Puede comprobarse esta afirmación mediante una investigación científica en un laboratorio? Lavar sin que se estropee.Ponte a prueba i r- Los tejid os in telig en tes Lee el siguiente texto y contesta a las preguntas a continuación. Los niños que lleven un chaleco hecho de un material electrotejido. "La clave está en cómo confeccionaremos el tejido y cómo enviaremos señales a tra­ vés de él. Noticia del 22-6-2014 publicada en Levante-EMV. Si/No Estrujar sin que se estropee. a) Indica posibles causas para que. 1. estrujar o utilizar para envolver objetos. The Australian. sin estropearse. serán capaces de hacerse entender golpeando simplemente el material sen­ sible al tacto. cuando consiguió crear unas pluripotentes in vitro. c) I: tipo de líquido.c o m mora lo a p r e n d id o >Autoevaluación con sus soluciones)- . las llamadas iPCs. Tiempo b) La investigación requiere mucho dinero. D: presión. ¿De dónde se pueden obtener? ¿Qué problemas éticos se han ido planteando? ¿Son importantes los controles éticos? 3. 10 g. C: cantidad y clase de líquido. 215 ± 10 g Indica si se han cumplido las normas de seguridad en estos casos. D: pre­ sión. Termómetro f. a partir de unas células adultas y solo necesitando un cóctel de cuatro genes. D: presión. Este descubrimiento abrió las puertas a la medicina regenerativa al poder sustituir células enfermas por unas sanas y le permitió al profesor de la Universidad de Kioto ganar el Nobel de Medicina el año pasado”. C: profundidad y tipo de líquido.C élulas m ad re a deb ate “Shinya Yamanaka revolucionó la investigación de las células madre embrionarias en 2 0 0 6 . Longitud 4. Probeta a. 1 g. D. Preparad un debate en clase sobre la utilización de las células madre en medicina. 1. En la siguiente experiencia ¿Cuáles son el alcance.: “Las células madre embrionarias de Yamanaka salen del tubo de ensayo”. 215 ± 10 g d) 1000 g. Cronómetro d. R o ld á n . la independiente (I) y las controladas (C). d) I: cantidad y clase de líquido. ¿Qué tienen de especial las células madre respecto de las que no lo son? ¿Qué significa que son pluripotentes? 2. 215 ± 1 g c) 1000 g. Balanza b. \ 7 Indica qué comentario es el más adecuado sobre el trab a­ jo de investigación que realizan los científico s. b) Utilizar un producto químico de un frasco sin etiqueta. Volumen a) Se investiga lo que los científicos consideran de interés. trabaja los siguientes puntos: 1. Id en ti­ fica la variable dependiente (D). lo que condicio­ na los temas que se pueden investigar. dos de agua y uno de aceite. ¿Qué aportación supuso la investigación del equipo de Shinya Yamanaka? 4. Temperatura c) Los laboratorios farmacéuticos investigan sobre todos los problemas más acuciantes para la salud. Masa 2 . 10 g. s m S a v ia d ig ita l.c o m AUTOEVALUACION n vestiga En estas direcciones puedes informarte sobre estos temas. m a) 1000 g. c) Echar a la papelera un tubo de ensayo roto. Relaciona cada instrumento con la magnitud medida . ¿Qué posibilidades terapéuticas tienen las células madre? ^ s m S a v ia d ig lta l. Dinamómetro c. d) Diluir con agua los ácidos vertidos en un desagüe. b) I: cantidad de líquido. 3. 11 de octubre de 2 0 1 3 . 215 ± 1 g b) 1000 g. C: profundidad. Se miden las presiones en el fondo de tres vasos. 3. la precisión y la expresión de la medida con el intervalo de error hecha con esta balanza? se quiere comprobar si la presión dentro de un líquido depende de su naturaleza. Regla e. Fuerza 6. C: cantidad de líquido y profundidad. 2. D: presión. 5. Para ello. ABC. a) Encender la cerilla antes de abrir el mechero. a) I: profundidad. 1 g.
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