Mètode científic

Física Crèdit 1, Unitat1
Mètode científic: és allò que utilitzen els científics per explicar els fenòmens de la natura. Consta de sis
etapes.
− Etapes del mètode científic −
1. Observació: Examen atent dels fenòmens que succeeixen en la natura.
2. Formulació d'hipòtesis: Donar raons lògiques que justifiquin per què passen aquests fenòmens.
3. Experimentació: Repetir sistemàticament un fet de forma controlada.
4. Organització de les dades experimentals: Ordenar les dades obtingudes en taules, gràfiques...
5. Extracció de conclusions: Ordenar les dades experimentals per a comprovar l'existència de regularitats. La
formulació d'aquestes regularitats s'anomenen lleis científiques, les quals ofereixen una explicació del fet.
6. Elaboració duna teoria: Explicació de les observacions i lleis de les quals ofereix una interpretació global.
− Canvis físics i químics −
La física i la química estudien els fenòmens.
Fenòmen físic: Canvi que experimenta una substància quan modifica la seva estructura interna.
Fenòmen químic: Canvi que experimenta una substància quan no modifica la seva estructura interna.
− Magnituds −
Les magnituds són variables que poden mesurar.
Les unitats són el resultat duna mesura, hi ha dos tipus.
− Tipus d'unitats −
Unitats bàsiques o fonamentals: són aquelles unitats que la seva mesura és directa.
Magnituds bàsiques del S.I.
Magnitud
Longitud
Massa
Temps
Intensitat de corrent elèctric
Temperatura termodinàmica
Quantitat de substància
Intensitat lluminosa
Nom de la unitat
metre
quilogram
segon
Ampere
Kelvin
mol
candela
Símbol
m
Kg
s
A
K
mol
cd
1
Magnituds múltiples i submúltiples: són aquelles unitats que es calculen a partir de les bàsiques. No es poden
calcular directament.
Múltiples i submúltiples de les unitats del S.I.
Prefix
Símbol
exa−
E
peta−
P
tera−
T
giga−
G
mega
M
quilo−
K
hecto−
H
deca−
da
deci−
d
centi−
c
mil·li−
m
micro−
nano−
n
pico−
p
femto−
f
atto−
a
Factor multiplicador
1018
1015
1012
109
106
103
102
101
10−1
10−2
10−3
10−6
10−9
10−12
10−15
10−18
− Transformació d'unitats −
Factor de conversió: són fraccions que expressen l'equivalència entre dues unitats que es volen transformar.
Ex:
− Càlculs numèrics −
* Notació científica:
És la manera que té d'escriure un científic. Ha d'haber una xifra entera, la coma, 2 o 3 decimals (arrodonits) i
una potència de 10, segons els nombres els nombres que hagim quitat.
* Arrodonir:
Ex:
Quan hem de multiplicar, l'exponent serà positiu: 13456724 = 1,35·108
Quan hem de dividir, l'exponent serà negatiu: 0,00000006942 = 6,94·10−8
2
0,0003002412 = 3,002·10−4
* Transformació d'unitats:
Un factor de conversió és una fracció que expressa l'equivalència entre dues unitats que es volen transformar.
A més, és equivalent a la unitat.
− Errors experimentals −
* Fonts d'errors:
Resolució: es deu a la resolució limitada dels aparells de mesura (sempre és de l'ultima mesura que és capaç
de fer l'aparell).
Accidental o aleatori: són errors de l'atzar, no saps que poden succeir.
Sistemàtic: es pot sol·lucionar, és una error en l'aparell de mesura o d'un mal ús per part de la persona que
l'utilitza.
* Tipus d'errors:
Errror absolut: diferència que hi ha entre el valor real i el valor de la teva mesura.
Error relatiu: divisió o quocient entre el valor absolut i el valor real de la mesura.
Per calcular el valor real, fem la mitjana aritmètica de tots els valors i el valor que ens doni serà el valor real.
− Xifres significatives −
Tota mesura experimental presenta un cert error. Totes les xifres són significatives quan les coneixem amb
certesa, més una de dubtosa
− Mesuraments experimentals −
Hi ha dos classes de mètodes:
Precissió: grau d'aproximació entre una sèrie de mesures obtingudes de la mateixa manera, diferents mesures
que no tenen quasi diferències entre elles.
Exacte: grau d'aproximació entre el resultat d'un mesurament i el seu valor exacte (resultat promix al resultat
real)
* Tipus de mètdes:
Mètode exacte i precí: qualsevol resultat obtingut és molt proper al valor exacte. És el millor mètode.
Mètode exacte i no precís: resultats obtinguts s'agrupen al voltant del valor exacte, però poden ser molt
allunyats entre ells. No podem dur a terme un únic mesurament.
Mètode no exacte però precís: els resultats s'agrupen al voltant d'un valor que no és l'exacte. Probablement
hi ha un error sistemàtic que haurà que corregir.
3
Mètode ni exacte ni precís: Els resultats no són propers al valor exacte ni s'agrupen al seu voltant. No és un
mètode de mesura adequat.
− Expressió duna sèrie de mesures experimentals −
1r. Calcular la mitjana aritmètica:
2n. Restar a cada resultat la mitjana aritmètica i el resultat elevar−lo al quadrat. Sumar els resultats.
3r. Dividir el nombre obtingut de la suma dels valors anteriors entre el nombre de mesures que tenim.
4t. Fer l'arrel del nombre obtingut.
5è. Ajustem el nombre de decimals de la
segons el valor de la desviació típica
.
La mesura és :
4