INSTITUCIÓN EDUCATIVA FE Y ALEGRÍA NUEVA GENERACIÓN Formando para el amor y la vida - AREA CIENCIAS NATURALES: FISICA GUIA Nº---------- FISICA---------6°----------TEMA.: EL METODO CIENTIFICO MI LOGRO ES----------------------------------------------------------------------------------NOMBRE: GRADO: LA ACTITUD CIENTÍFICA: En la ciencia un hecho suele ser una concordancia estrecha entre observadores, de una serie de observaciones del mismo fenómeno. Por otra parte, una hipótesis científica es una proposición educada que sólo se supone será un hecho cuando la demuestren los experimentos. Cuando se haya probado una y otra vez una hipótesis y no se haya encontrado ninguna contradicción, entonces puede transformarse en una ley o principio. Una teoría científica es una síntesis de un gran cuerpo de información que abarca hipótesis bien comprobadas y verificadas de ciertos aspectos del mundo natural. Las hipótesis científicas son distintas. De hecho, si quieres distinguir su una hipótesis es científica o no. Trata de ver si hay una prueba para demostrar que es incorrecta. Si no hay prueba alguna de equivocación posible, entonces la hipótesis no es científica. Albert Einstein concretó esto al decir, “Con ninguna cantidad de experimentos se puede demostrar que estoy en lo cierto; un solo experimento puede demostrar que estoy equivocado”. Examinemos está hipótesis: “El alineamiento de los planetas en el 4.0 firmamento determina el mejor momento para tomar decisiones”. Muchas personas la creen, pero no es científica. No se puede demostrar que está equivocada ni que es correcta. Es una especulación. Una hipótesis que es capaz de ser demostrada como correcta, pero no se pueda demostrar que es incorrecta, no es científica. CIENCIA, ARTE Y RELIGIÓN La búsqueda de orden y sentido en el mundo que nos rodea ha tomado diversas formas; una de ellas es la ciencia, otra es el arte y otra es la religión. Aunque las raíces de las tres se remontan a miles de años, las tradiciones de la ciencia son relativamente recientes. Lo más importante es que los dominios de la ciencia, el arte y la religión son distintos, aunque con frecuencia se traslapan. La ciencia se ocupa principalmente de descubrir y registrar los fenómenos naturales; las artes se ocupan de la interpretación personal y la expresión creativa, y la religión busca la fuente, el objetivo y el significado de todo lo anterior. La ciencia y las artes son comparables. En la literatura encontramos lo que es posible en la experiencia humana. También la ciencia y la religión tienen semejanzas, pero son básicamente distintas, más que nada por sus dominios son diferentes. La ciencia se ocupa del ámbito físico y la religión se ocupa del ámbito espiritual. La ciencia pregunta cómo y la religión pregunta por qué. También son distintas la práctica de la ciencia y la de la religión. Mientras que los científicos experimentan para encontrar secretos de la naturaleza, quienes practican a religión adoran a Dios y tratan de construir una comunidad. En estos aspectos la ciencia y la religión son tan distintas como las manzanas y las naranjas, y no se contradicen entre sí. CIENCIA Y TECNOLOGÍA También la ciencia y la tecnología son distintas entre sí. La ciencia se ocupa de reunir conocimientos y organizarlos. La tecnología permite al hombre usar esos conocimientos para fines prácticos, y proporciona herramientas que necesitan los científicos en sus investigaciones. DOCENTE: ROCIO LOPEZ M. “Al final, solo conservamos aquello que amamos, solo amamos aquello que conocemos y solo conocemos aquello que nos han enseñado” Baba Dioum INSTITUCIÓN EDUCATIVA FE Y ALEGRÍA NUEVA GENERACIÓN Formando para el amor y la vida - AREA CIENCIAS NATURALES: FISICA Pero la tecnología es una espada de dos filos, que puede resultar útil o perjudicial. Por ejemplo, contamos con la tecnología para extraer combustibles fósiles del suelo, para después quemarlos y producir energía. La producción de energía con combustibles fósiles ha beneficiado a nuestra sociedad de incontables maneras. Por otro lado, la quema de combustibles fósiles pone en peligro al ambiente. Los humanos usamos la tecnología, y los humanos somos responsables de cómo se usa. La promesa de la tecnología es un mundo más limpio y más saludable. Las aplicaciones adecuadas de la tecnología pueden guiarnos a un mundo mejor. FISICA: LA CIENCIA BÁSICA La ciencia alguna vez se llamó filosofía natural, y abarca el estudio de las cosas vivientes y no vivientes: las ciencias de la vida y las ciencias físicas. Entre las ciencias de la vida están la biología, la zoología y la botánica. Entre las ciencias físicas están la geología, la astronomía, la química y la física. La física es más que una parte de las ciencias físicas. Es la ciencia básica. Es acerca de la naturaleza de cosas básicas como el movimiento, las fuerzas, la energía, la materia, el calor, el sonido, la luz y la estructura de los átomos. La química explica cómo se acomoda la materia entre sí, como se combinan los átomos para formar moléculas, y como estas se combinan para formar los materiales que nos rodean. La biología es más compleja y se ocupa de la materia que esta viva. Por lo anterior, en la base de la biología esta la química, y en la base de la química esta la física. Los conceptos de la física llegan hasta dichas ciencias, que son algo más complicadas. Esta es la razón por la que la física es la ciencia fundamental. La comprensión de la ciencia comienza con el entendimiento de la física. ACTIVIDAD DE APLICACIÓN Nº 1 Comprensión lectora. 1. Mapa conceptual Realice un resumen de todo el documento anterior, por medio de un mapa conceptual. 2. Responder a. ¿Cuáles de las siguientes hipótesis son científicas? Sustente su respuesta. Los átomos son las partículas más pequeñas de materia que existen. El espacio está permeado con una esencia que no se puede detectar. Albert Einstein fue el físico más grande del siglo XX. b. En la vida diaria con frecuencia, por el “coraje de sus convicciones”, se alaba a las personas que mantienen cierto punto de vista. Se considera que un cambio de actitud es un signo de debilidad. ¿Es así en la ciencia? c. ¿Por qué la física se considera ciencia básica? 1. Comprende el origen de la ciencia, la relación y las reglas de la naturaleza. 2. Diseña y realiza experiencias de laboratorio relacionando cantidades físicas. Metas de comprensión Las raíces que dieron origen a la física y su desarrollo en cada uno de los momentos de la historia de la humanidad. DOCENTE: ROCIO LOPEZ M. “Al final, solo conservamos aquello que amamos, solo amamos aquello que conocemos y solo conocemos aquello que nos han enseñado” Baba Dioum INSTITUCIÓN EDUCATIVA FE Y ALEGRÍA NUEVA GENERACIÓN Formando para el amor y la vida - AREA CIENCIAS NATURALES: FISICA Las verificaciones e interpretaciones que hace de resultados obtenidos relacionándolos con el problema original. Materiales Bolígrafo, lápiz, borrador, tajalápiz y colores. Calculadora. CONCEPTUALIZACIÓN ACERCA DE LA CIENCIA En primer lugar; la ciencia es el cuerpo de conocimiento que describe el orden dentro de la naturaleza, y las causas de ese orden. En segundo lugar, la ciencia es la actividad humana dinámica que representa los esfuerzos, hallazgos y sabiduría colectivos de la raza humana dinámica que representa los esfuerzos, hallazgos y sabiduría colectivos de la raza humana, dedicados a reunir conocimientos acerca del mundo y a organizarlos y condensarlos en leyes y teorías demostrables. La ciencia se inició antes que la historia escrita, cuando las personas descubrieron regularidades y relaciones en la naturaleza. A partir de esto, las personas aprendieron a hacer predicciones que les permitían tener algo de control sobre su entorno. La ciencia hizo grandes progresos en Grecia, en los siglos III y IV a.C. Se difundió por el mundo mediterráneo. El avance científico casi se detuvo en Europa. Cuando cayó el imperio Romano en el siglo V d.C. las hordas de bárbaros destruyeron casi todo en su ruta por Europa, y comenzó la llamada Edad del Oscurantismo. En esa época, los chinos y polinesios cartografiaban las estrellas y los planetas, y las naciones arábigas desarrollaban las matemáticas. Regresó la ciencia griega a Europa por influencia islámica, que penetró en España durante los siglos X al XII. Surgieron universidades de Europa, en el siglo XV vio la bella combinación de arte y ciencia lograba Leonardo da Vinci. El pensamiento científico fue impulsado en el siglo XVI con el advenimiento de la imprenta. Nicolás Copérnico, astrónomo polaco del siglo XVI causó gran controversia al publicar un libro donde proponía que el Sol es estacionario y que la tierra gira a su alrededor. Estas ideas eran contrarias al sentir popular de que la Tierra es el centro del universo, y como se oponían a las enseñanzas de la iglesia, fueron prohibidas durante 200 años. Galileo Galilei, físico italiano, fue el arrestado por propagar la teoría de Copérnico. Sin embargo un siglo después fue aceptada. MEDICIONES CIENTÍFICAS El distintivo de una ciencia es la medición. Esto lo anunció acertadamente Lord Kelvin, famoso físico del siglo XIX: “Con frecuencia digo que cuando puede usted medir algo y expresarlo en números, quiere decir que conoce algo acerca de eso. Cuando no lo puede medir, cuando no lo puede expresar en números, su conocimiento es escaso y satisfactorio. Puede ser el comienzo de un conocimiento, pero en cuento a su pensamiento, usted apenas ha avanzado hasta llegar a la etapa de la ciencia, sea cual sea” El tamaño de la tierra: En Egipto fue donde Eratóstenes, geógrafo y matemático, midió por primera vez la circunferencia de la Tierra, aproximadamente en el año 235 A. C. La cálculo de la siguiente manera: sabía que el Sol estaba en la máxima altura del cielo a mediodía del 22 de junio, el solsticio de verano. En ese momento, una estaca vertical proyecta una sombra de longitud mínima. Si el Sol está directamente arriba, una estaca vertical no dará sombra alguna, y eso sucede en el solsticio de verano en Siena, una ciudad al sur de Alejandría (donde en la actualidad se encuentra la repesa de Zaguán). Eratóstenes sabía que el Sol estaba directamente arriba de Siena por información que obtuvo en la biblioteca, la cual le indicaba que en este único momento la luz solar entra verticalmente a un pozo profundo en Siena y se refleja en su fondo. Eratóstenes razono que si los rayos del Sol se prolongaran en esa dirección, llegarían al DOCENTE: ROCIO LOPEZ M. “Al final, solo conservamos aquello que amamos, solo amamos aquello que conocemos y solo conocemos aquello que nos han enseñado” Baba Dioum INSTITUCIÓN EDUCATIVA FE Y ALEGRÍA NUEVA GENERACIÓN Formando para el amor y la vida - AREA CIENCIAS NATURALES: FISICA centro de la Tierra. Asimismo, una recta vertical que penetrara en la Tierra en Alejandría (o en algún otro lugar) también pasaría por el centro de lo Tierra. A mediodía del 22 de junio. Eratóstenes midió la sombra proyectada por una columna vertical en Alejandría, y vio que era la octava parte de la altura de la columna (Fig. 1.1). Esto corresponde a un ángulo de 7.2 grados entre los rayos del Sol y la vertical de la columna. Como 7.2º es igual a la 7.2/360 o 1/50 parte de un circulo, entonces Eratóstenes dedujo que la distancia entre Alejandría y Siena debía ser 1/50 de la circunferencia de la Tierra. Así, la circunferencia de la Tierra es 50 veces mayor que la distancia entre ambas ciudades. Esta distancia, que era muy llana y se recorrían con frecuencia, se midió y resulto de 5000 estadios /800 kilómetros. El tamaño de la Luna: Quizá Aristarco fue quien primero sugirió que la Tierra giraba diariamente en torno a un eje y que eso explicaba el movimiento diario de las estrellas, también supuso que la Tierra giraba en torno al sol en órbita anual, y que los demás planetas hacen lo mismo. Midió en forma correcta el diámetro de la Luna y su distancia a la Tierra. Esto fue más o menos en el año 240 A. C., siete siglos antes de que sus hallazgos tuvieran aceptación completa. Aristarco comparo el tamaño de la Luna con el de la Tierra observando un eclipse de Luna. La Tierra, como cualquier otro cuerpo expuesto a la luz solar, proyecta una sombra. Un eclipse de Luna es simplemente ese evento y determino que el ancho de la sombra de la Tierra en la Luna era 2.5 veces menor que el de la Tierra. Sin embargo, como se observa durante un eclipse de Sol. (La figura 1.2 muestra lo anterior en una escala exagerada.) En eso momento, la Tierra intercepta apenas la sombra de la Luna, la cual disminuye su diámetro hasta ser casi un punto en la superficie terrestre, prueba de que la conicidad (disminución del diámetro) de tal sombra a esa distancia es un diámetro de la Luna. Entonces, durante un eclipse lunar, la sombra de la Tierra, después de recorrer la misma distancia, también debe disminuir un diámetro de la Luna. Si se tiene en cuenta la conicidad producida por los rayos solares, el diámetro de la Tierra deber ser (2.5 + 1) diámetros de la Luna. De este modo Aristarco demostró que el diámetro de la Luna es 1/3.5 del diámetro terrestre. El diámetro de la luna que se acepta actualmente es 3640 Km., que coincide dentro de un 5% con el calculado por Aristarco. El tamaño del sol Conocida la distancia al Sol, la relación de si diámetro/distancia igual a 1/100, además del método de la figura 1.4, consiste en medir el diámetro. El diámetro del Sol es 1/110 de su distancia a la Tierra, La distancia del Sol está a un promedio de 150.000.000 km. Está un poco más cerca en diciembre (a 147.000.000 km) y más lejos en junio (152.000.000 km). EL MÉTODO CIENTIFICO Galileo Galilei, físico italiano, y Francis Bacon, filósofo inglés, suelen tener el crédito de ser los principales fundadores del método científico, método extremadamente eficiente para adquirir, organizar y aplicar nuevos conocimientos (siglo XVI). 1. Reconocer una duda o prueba 2. Hacer una proposición educada, una hipótesis, de la cual sea la respuesta. 3. Predecir las consecuencias que deben poderse observar si la hipótesis es correcta, y las que deben estar ausentes si la hipótesis no es correcta. 4. Hacer experimentos para comprobar si están presentes las consecuencias pronosticadas 5. Formular la regla general más sencilla que organice los tres ingredientes: hipótesis, efectos predichos y determinaciones experimentales. TAREA Nº1 DOCENTE: ROCIO LOPEZ M. “Al final, solo conservamos aquello que amamos, solo amamos aquello que conocemos y solo conocemos aquello que nos han enseñado” Baba Dioum INSTITUCIÓN EDUCATIVA FE Y ALEGRÍA NUEVA GENERACIÓN Formando para el amor y la vida - AREA CIENCIAS NATURALES: FISICA Ver los vídeos que a continuación se te reseñan y luego contestar la actividad de aplicación Nº2, referentes a lo visto en ellos. TAREA Nº2 Toma nota de cada vídeo y presenta un pequeño informe escrito, ilustrando el contenido visto. VÍDEO 1: “Método científico y pensamiento crítico” https://www.youtube.com/watch?v=RbuBmcoTl6Y VÍDEO 2: “Historia de la física” https://www.youtube.com/watch?v=B9CPN7GROtk ACTIVIDAD DE APLICACIÓN Nº2 1. 2. 3. 4. ¿Por qué la ciencia es la mejor herramienta que existe? ¿Qué descubrimientos ha alcanzado el hombre? ¿Cuáles fueron aquellas culturas que dieron origen a la ciencia? ¿Qué diferencia hacían los griegos, con respecto a la ciencia y la filosofía? Explica. ACTIVIDAD DE APLICACIÓN Nº3 LEER, PRACTICAR Y ESCRIBIR. PROYECTO Haz un agujerito en un cartón, y sostenlo a los rayos del Sol. Observa la imagen del Sol que se forma abajo. -Describe la imagen que se forma Prueba con agujeros de distintas formas. Un agujero cuadrado o uno triangular. -Describe la imagen que se forma en cada caso. Trata de colocar el cartón con el agujerito, de forma que los rayos del Sol lleguen a la superficie de la imagen en forma perpendicular. -Describe la imagen que se forma. Ahora, trata de colocar el cartón con el agujerito, de forma que los rayos del Sol lleguen a la superficie de la imagen formando un ángulo diferente a 90°. -Describe la imagen que se forma. Deja que la imagen del Sol caiga en una moneda. Coloca el cartón de modo que la imagen apenas cubra la moneda. Es una forma cómoda de medir el diámetro de la imagen; es del mismo diámetro que el de la moneda, que se puede medir con facilidad. A continuación mide la distancia entre en cartón y la moneda. La relación del tamaño de la imagen entre la distancia a la imagen debe ser más o menos 1/110. Es la relación del diámetro del Sol entre la distancia del Sol a la Tierra. -Con el dato que el Sol está a 150.000.000 de km de la Tierra, calcula el diámetro del Sol. TAREA Nº3 VER VÍDEO en “YouTube”: “Qué nos dieron los griegos en astronomía I” https://www.youtube.com/watch?v=xyK3kd7d4R0 DOCENTE: ROCIO LOPEZ M. “Al final, solo conservamos aquello que amamos, solo amamos aquello que conocemos y solo conocemos aquello que nos han enseñado” Baba Dioum INSTITUCIÓN EDUCATIVA FE Y ALEGRÍA NUEVA GENERACIÓN Formando para el amor y la vida - AREA CIENCIAS NATURALES: FISICA RESPONDER: En forma corta, clara y concisa, explique los descubrimientos que realizaron, a través de las observaciones, los cinco grandes griegos más importantes del mundo. TAREA Nº4 CONSULTAR ¿Qué son “Púlsares”; y qué importancia tienen dentro de los descubrimientos que han hecho los científicos? TAREA Nº5 VER VÍDEO en “YouTube”: “Eratóstenes “cosmos” audio latino” https://www.youtube.com/watch?v=QrDSfFvbYtI RESPONDER. Con base en el anterior video, responder a las siguientes preguntas: 1. 2. 3. 4. ¿Por qué Eratóstenes fue llamado “beta”? ¿Qué concluyo Eratóstenes, con su observación del Sol? Explica ¿Cómo obtuvo Eratóstenes la medida de la circunferencia de la Tierra? Nombra las únicas herramientas, que utilizó Eratóstenes, para sus cálculos y descubrimientos. Reseña el año en el que se producen. TAREA Nº6 CONSULTAR ¿Para qué se utiliza el método científico y qué pasos sigue? Autoevaluación Lo trabajado y aprendido en este indicador, ¿para qué me sirve y cómo lo puedo aplicar en mi vida? DOCENTE: ROCIO LOPEZ M. “Al final, solo conservamos aquello que amamos, solo amamos aquello que conocemos y solo conocemos aquello que nos han enseñado” Baba Dioum