La actividad científica

Método científico, magnitudes y laboratorio escolar

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Índice

Método científico

Las etapas del método científico son las siguientes:

Observación

Examinar un fenómeno con el objetivo de sacar toda la información, pero sin modificar dicho fenómeno.

Hipótesis

Posible explicación del fenómeno.

Características

Características que debe cumplir:

  • Referirse siempre a situaciones reales o realizables.
  • Utilizar un lenguaje claro.
  • Variables a tratar precisas y bien definidas, además de ser observables y medibles.

Experimentación

Comprobación de la hipótesis, tratando de controlar todos los parámetros ajenos al fenómeno que estamos estudiando.

Análisis

Estudio de los resultados obtenidos.

Conclusión

Razonamos si la hipótesis es o no válida.

Medidas de magnitudes

Una magnitud es toda propiedad que se puede medir. Medir consiste en comparar una cantidad con otra de la misma magnitud, que tomamos como referencia, y a la cual denominamos unidad.

Sistema Internacional de Unidades (SI)

El Sistema Internacional de Unidades (SI) define siete magnitudes fundamentales1:

MagnitudUnidadSímbolo
TiempoSegundos
LongitudMetrom
MasaKilogramokg
Corriente eléctricaAmperioA
TemperaturaKelvinK
Cantidad de sustanciaMolmol
Intensidad luminosaCandelacd

Prefijos

La siguiente tabla muestra los prefijos (múltiplos y submúltiplos) del SI:

PrefijoSímboloFactorPrefijoSímboloFactor
TeraT$10^{12}$picop$10^{-12}$
GigaG$10^{9}$nanon$10^{-9}$
MegaM$10^{6}$micro$\mu$$10^{-6}$
kilok$10^{3}$milim$10^{-3}$
hectoh$10^{2}$centic$10^{-2}$
decada$10^{1}$decid$10^{-1}$

Notación científica

Consiste en escribir un número de la forma: $$ a\times 10^b, $$ donde $1 \leq a<10$ y $b$ puede ser cualquier número entero (positivo o negativo).

Ejemplos


\begin{align*} 500 &\rightarrow 5\times 10^2 \\
520 &\rightarrow 5.2\times 10^2 \\
600000 &\rightarrow 6\times 10^5 \\
30000000 &\rightarrow 3\times 10^7 \\
500 000 000 000 000 &\rightarrow 5\times 10^{14} \\
7 000 000 000 000 000 000 000 000 &\rightarrow 7\times 10^{24} \\
0.05 &\rightarrow 5\times 10^{-2} \\
0.052 &\rightarrow 5.2\times 10^{-2} \\
0.0004 &\rightarrow 4\times 10^{-4} \\
0.000 000 01 &\rightarrow 1\times 10^{-8} \\
0.000 000 000 000 000 6 &\rightarrow 6\times 10^{-16} \\
0.000 000 000 000 000 000 000 000 8 &\rightarrow 8\times 10^{-25} \end{align*}

Factores de conversión

Se trata de multiplicar por fracciones utilizando la conversión entre unidades. En el caso de unidades de superficie (volumen), los factores de conversión van elevados al cuadrado (cubo).

Ejemplos


\begin{align*} 13\thinspace\mathrm{cg} & \longrightarrow \mathrm{hg} \\
13\thinspace\cancel{\mathrm{cg}} & \cdot \frac{1\thinspace\cancel{\mathrm g}}{10^2\thinspace\cancel{\mathrm{cg}}} \cdot \frac{1\thinspace\mathrm{hg}}{10^2\thinspace\cancel{\mathrm{g}}} = 1.3\times 10^{-3}\thinspace\mathrm{hg} \\ \\
3\thinspace\mathrm{dam^2} &\longrightarrow \mathrm{mm^2} \\
3\thinspace\cancel{\mathrm{dam^2}} &\cdot \frac{10^2\thinspace\cancel{\mathrm{m^2}}}{1\thinspace\cancel{\mathrm{dam^2}}} \cdot \frac{10^6\thinspace\mathrm{mm^2}}{1\thinspace\cancel{\mathrm{m^2}}} = 3\times 10^{8}\thinspace\mathrm{mm^2} \\ \\
72\thinspace\mathrm{km/h} &\longrightarrow \mathrm{m/s} \\
72\thinspace\frac{\cancel{\mathrm{km}}}{\cancel{\mathrm{h}}} &\cdot \frac{10^3\thinspace\mathrm{m}}{1\thinspace\cancel{\mathrm{km}}} \cdot \frac{1\thinspace\cancel{\mathrm{h}}}{3600\thinspace\mathrm{s}} = 20\thinspace\mathrm{m/s} \\ \\
24\thinspace\mathrm{g/cm^3} &\longrightarrow \mathrm{\mu g/\mu L} \\
24\thinspace\frac{\cancel{\mathrm g}}{\cancel{\mathrm{cm^3}}} &\cdot \frac{10^6\thinspace\mathrm{\mu g}}{1\thinspace\cancel{\mathrm{g}}} \cdot \frac{10^3\thinspace\cancel{\mathrm{cm^3}}}{1\thinspace\cancel{\mathrm{dm^3}}} \cdot \frac{1\thinspace\cancel{\mathrm{dm^3}}}{1\thinspace\cancel{\mathrm{L}}} \cdot \frac{1\thinspace\cancel{\mathrm{L}}}{10^6\thinspace\mathrm{\mu L}} = 2.4 \times 10^4\thinspace\mathrm{\mu g/\mu L} \\ \\
5\thinspace\mathrm{L/s} &\longrightarrow \mathrm{m^3/h} \\
5\thinspace\frac{\cancel{\mathrm L}}{\cancel{\mathrm s}} &\cdot \frac{1\thinspace\mathrm m^3}{10^3\thinspace\cancel{\mathrm L}} \cdot \frac{3600\thinspace\cancel{\mathrm s}}{1\thinspace\mathrm h} = 18\thinspace\mathrm{m^3/h} \end{align*}

Laboratorio escolar

Instrumental

http://iesparquegoya.es/files/FQ/Tema%201_La%20actividad%20cient%C3%ADfica_2ºESO.pdf

Normas básicas de seguridad

  • Llevar ropa adecuada (idealmente bata, guantes y gafas de seguridad).
  • Llevar el pelo recogido.
  • Prohibido comer, beber y fumar dentro del laboratorio.
  • No probar ni oler nada.
  • No mezclar productos sin comprobar previamente sus etiquetas.

Pictogramas de peligro

Te recomiendo echar un vistazo a esta estupenda infografía de la ECHA (Agencia Europea de Sustancias y Mezclas Químicas), donde puedes aprender más sobre qué significa cada pictograma, qué hacer en caso de tener que manipular productos químicos con una determinada etiqueta y dónde se utiliza cada pictograma.

  1. El Sistema Internacional de Unidades (SI) sufrió una revisión en 2018. Puedes leer más sobre ello aquí. ↩︎

Rodrigo Alcaraz de la Osa
Rodrigo Alcaraz de la Osa
Doctor en Física y Profesor de Física y Química

Soy Profesor de Física y Química en el IES Ría San Martín de Cantabria (España).

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