fq_u_01_3_eso

1 La ciencia y su método. Medida de magnitudes

E J E R C I C I O S

P R O P U E S T O S

1.1 ¿Cuál es el objeto de estudio de la ciencia? ¿Cómo se contrastan los enunciados científicos?
El objeto de estudio de la ciencia es el mundo natural, es decir, las propiedades físicas y químicas del mundo material y los seres vivos. Los enunciados científicos se contrastan mediante la observación y elexperimento.
1.2 ¿Qué significa que no hay verdades incuestionables en la ciencia?
En la ciencia no existe ninguna verdad incuestionable porque las teorías científicas deben formularse de modo que puedan ser refutadas o puestas en duda si los hechos experimentales las contradicen.
1.3 Justifica si la siguiente afirmación puede constituir una hipótesis científica: “El agua tiene color rojo a
latemperatura de 30 ؇C”.
Esta afirmación tiene coherencia lógica y puede someterse a comprobación empírica, por lo que puede constituir una hipótesis científica válida, aunque sería refutada por la comprobación experimental.
1.4 ¿Cuándo se convierte una hipótesis en ley? Indica cuál es la forma habitual de expresar las leyes físicas
y químicas.
Una hipótesis es una conjetura verosímil (sin contradiccionesevidentes) susceptible de comprobación experimental, mientras que una
ley es una hipótesis confirmada.
Las leyes físicas y químicas se expresan generalmente en lenguaje matemático.
1.5 Expresa en unidades del SI las siguientes cantidades, utilizando potencias de diez.
a) 23 Gm
b) 45 mA
a) 23 Gm ϭ 23 и 109 m ϭ 2,3 и 1010 m
b) 45 mA ϭ 45 и 10Ϫ3 A ϭ 4,5 и 10Ϫ2 A
1.6 La intensidad luminosa de unapantalla TFT de un ordenador es de 0,5 kcd/cm2.
a) Indica su intensidad luminosa en cd/cm2.
b) Expresa esta intensidad luminosa en cd/m2.
a) 0,5 kcd/cm2 ϭ 500 cd/cm2
500 (cd)
b) 0,5 kcd/cm2 ϭ 500 cd/cm2 ϭ ᎏᎏ
ϭ 5 и 106 cd/m2
1 (m2)
2
1 (cm ) и ᎏ
ᎏ
104 (cm2)
1.7 El radio del átomo de boro: 0,000 000 000 08 m.
a) Exprésalo en nanómetros.
b) Escríbelo en metros utilizando la notación científica.
a) 0,000000 000 08 m ϭ 0,08 и 10Ϫ9 m ϭ 0,08 nm
b) 0,000 000 000 08 m ϭ 8 и 10Ϫ11 m
1.8 Un amperímetro tiene una escala que aprecia décimas de amperio. Interpreta el siguiente resultado de
una medida: 3,4 ؎ 0,1 A.
La cifra Ϯ 0,1 indica la incertidumbre de la medida, que coincide con la división más pequeña del instrumento. El valor real de la intensidad de corriente estará entre 3,4 Ϫ 0,1 A y 3,4 ϩ 0,1 A,es decir, en el intervalo (3,3; 3,5).

1 La ciencia y su método. Medida de magnitudes

1.9 Redondea el dato experimental 3,7564 g a tres cifras significativas.
3,76 g
1.10 Indica en qué unidades se miden el error absoluto y el error relativo.
El error absoluto se mide con la misma unidad de la magnitud medida. El error relativo es un número sin unidades.
1.11 Cinco alumnos han medido la alturade uno de sus compañeros y han obtenido las siguientes medidas:
163 cm, 162 cm, 164 cm, 164 cm y 162 cm. Halla el error absoluto y el error relativo de cada medida.
El valor medio de las medidas es:
163 ϩ 162 ϩ 164 ϩ 164 ϩ 162 ϭ 163 cm
x៮ ϭ ᎏᎏᎏᎏ
5
Se toma como valor exacto el valor medio de las medidas. Con ello, los errores absoluto y relativo de cada medida son:
␧a 1 ϭ ͉ x1 Ϫ ៮x ͉ ϭ ͉ 163 Ϫ 163 ͉ϭ 0;
␧a 2 ϭ ͉ x2 Ϫ ៮x ͉ ϭ ͉ 162 Ϫ 163 ͉ ϭ 1 cm;
␧a 3 ϭ ͉ x3 Ϫ ៮x ͉ ϭ ͉ 164 Ϫ 163 ͉ ϭ 1 cm;
␧a 4 ϭ ͉ x4 Ϫ ៮x ͉ ϭ ͉ 164 Ϫ 163 ͉ ϭ 1 cm;
␧a 5 ϭ ͉ x5 Ϫ ៮x ͉ ϭ ͉ 162 Ϫ 163 ͉ ϭ 1 cm;

␧a1
␧r1 ϭ ᎏᎏ
x៮
␧a2
␧r2 ϭ ᎏᎏ
x៮
␧a3
␧r3 ϭ ᎏᎏ
x៮
␧a4
␧r4 ϭ ᎏᎏ
x៮
␧a5
␧r5 ϭ ᎏᎏ
x៮

0
ϭ ᎏᎏ
163
1
ϭ ᎏᎏ
163
1
ϭ ᎏᎏ
163
1
ϭ ᎏᎏ
163
1
ϭ ᎏᎏ
163

ϭ 0 ⇒ 0%
ϭ 0,006 ⇒ 0,6 %
ϭ 0,006 ⇒ 0,6 %
ϭ 0,006 ⇒ 0,6 %
ϭ 0,006 ⇒ 0,6 %

En el casodel error absoluto no interesa el signo, por lo que se ha tomado su valor absoluto: ␧a ϭ ͉ xi Ϫ ៮x ͉
1.12 Representa e interpreta la expresión e ‫ ؍‬6 ؉ 2 ؒ t, donde e se mide en metros y t en segundos.
El espacio recorrido varía con el tiempo según la expresión anterior; en el
instante en que se comienza a contar el tiempo (t ϭ 0), el espacio recorrido por el móvil es de 6 m.

1.13 Identifica...