Entender la importancia de la física en la vida diaria.

 

La Física es una de las ciencias naturales que más ha contribuido al desarrollo y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio e investigación ha sido posible encontrar en muchos casos, una explicación clara y útil a los fenómenos que se presentan en nuestra vida diaria.

La palabra física proviene del vocablo griego physiké cuyo significado es naturaleza.

Es la Ciencia que se encarga de estudiar los fenómenos naturales, en los cuales no hay cambios en la composición de la materia.

La Física ha experimentado un gran desarrollo gracias al esfuerzo de notables científicos e investigadores, quienes al inventar y perfeccionar instrumentos, aparatos y equipos han logrado que el hombre agudice sus sentidos al detectar, observar y analizar fenómenos.

Al nacer la filosofía de los griegos, nace propiamente la física. La palabra filosofía (del griego Philos amante y de sophia sabiduría) significa amor a la sabiduría, este término se aplicó por primera vez a la actividad de ciertos pensadores griegos, que en el siglo VI a.C., reflexionaban sobre los fenómenos naturales, el origen y naturaleza de la vida, de los seres y las cosas.

La Filosofía nace en Jonia en la costa del Asia Menor, y son Mileto, Efeso y Samos, algunos de los pueblos donde encontramos a los primeros pensadores, con su filosofía, llamada filosofía de la naturaleza o filosofía de la física, ya que física significa naturaleza. En ésta filosofía de la naturaleza, la observación de la naturaleza, los cuerpos y el ser ocupaban el primer plano de estudios, aunque piensan también en el espíritu y en el ser como un todo.

Entre los primeros filósofos naturalistas se tienen a Tales de Mileto, Anaximandro y Anaxímenes.

Por éste mismo período aparecen Leucipo y Demócrito, quienes exponen la Teoría Atomista, según la cual la materia está formada de pequeñas partículas llamadas átomos.

En el siglo IV a.C. aparece Aristóteles quien empieza a estudiar la caída de los cuerpos.

En el siglo segundo de nuestra era aparece Ptolomeo que hace estudios sobre la reflexión de la luz.

A partir de éste periódo, la física avanza lentamente a travéz de cientos de años.

Casi 1,500 años después aparece Galileo Galilei que estudia el movimiento del péndulo y reafirma la Teoría Planetaria heliocéntrica junto con Nicolás Copérnico.

En el siglo XVI aparece William Gilbert que realiza estudios sobre electricidad y magnetismo.

En el siguiente siglo aparece Isaac Newton que descubre la Ley de Gravitación Universal, así como las leyes sobre el movimiento de los cuerpos; con éste gran científico nace la Física Clásica.

En el siglo XVIII, hay grandes aplicaciones como la electricidad, las máquinas eléctricas, la invención del pararrayos.

En el siglo XIX, Alejandro Volta inventa la pila eléctrica; Avogadro explica la diferencia entre átomos y moléculas, Roentgen los rayos x y Becquerel la radioactividad.

En nuestro siglo desde sus inicios hay grandes adelantos científicos, que no sería fácil enumerarlos. Los avances en el campo de los átomos hacen que se inicie la Física Moderna, la cual se divide en Física Cuántica y Relativista.

 

EL MÉTODO CIENTÍFICO

 

Ciencia:

  1. Conocimiento cierto de las cosas por sus principios y causas.
  2. Conocimiento sistematizado, elaborado mediante observaciones, razonamientos y pruebas metódicamente organizadas.

 

El saber científico se caracteriza por ser:

 

·         Susceptible de contrastación experimental

·         Capaz de hacer predicciones

·         Riguroso y crítico

·         De posible aplicación práctica y técnica

 

El método científico:

 

Conjunto de pasos fijados de antemano por una disciplina con el fin de alcanzar conocimientos válidos mediante instrumentos confiables. También:

"Secuencia estándar para formular y responder a una pregunta."

 

El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales. El primero de ellos es la reproducibilidad, es decir, la capacidad de repetir un determinado experimento en cualquier lugar y por cualquier persona. Este pilar se basa, esencialmente, en la comunicación y publicidad de los resultados obtenidos. El segundo pilar es la falsabilidad. Es decir, que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada (falsacionismo).

 

El método científico implica una combinación de inducción y deducción que se retroalimentan. En la realidad del método suele ser difícil saber dónde ha empezado el proceso.

En definitiva, el método científico podemos sintetizarlo en los siguientes pasos:

1. Observación:

Detectamos un problema (enigma, desafío o reto que plantea algún aspecto de la realidad empírica) al observar la naturaleza accidental o intencionadamente. Repetimos las observaciones para analizarlas y poder separar y desechar los aspectos irrelevantes para el problema. Reunimos todos los datos que posiblemente incidan en ese problema que nos hemos planteado. Es un proceso de observación sagaz y minuciosa de la naturaleza. Puede de ser de forma directa o indirecta usando instrumentos.

Ejemplo: observamos que pequeños animales surgen cuando se dan unas ciertas condiciones de suciedad y acumulación de materia orgánica de distintos tipos. Afinamos la observación yendo a distintos casos: moscas que salen de la carne en putrefacción, ratones que surgen de montones de trigo… Destacamos las variables que nos parecen relevantes (humedad, calor y presencia de materia orgánica p. ejemplo)

 

2. Cuestión:

Aquí se ponen las bases necesarias para la formulación de la hipótesis. El investigador debe elegir primeramente su objeto de estudio. Además, sopesa lo pertinente de su pregunta y se asegura de dar un paso hacia el conocimiento de la realidad; esto es la construcción de la problemática.

3. Hipótesis:

Una vez recogidos todos los datos elaboramos una explicación provisional que describa de la forma más simple posible. Puede ser un enunciado breve, una formulación matemática, etc. Ésta sería una primera inducción.

Ejemplo: emitimos la siguiente hipótesis: cuando se dan determinadas condiciones en la acumulación de la materia orgánica, pueden surgir espontáneamente pequeños animales sin necesidad de haber sido reproducidos por una generación anterior.

Esta hipótesis se denomina de la “generación espontánea”

4. Predicción:

A partir de la hipótesis realizamos predicciones de lo que tendríamos que encontrar bajo determinadas condiciones en el caso de que fuera cierta. Las predicciones pueden hacer referencia a un fenómeno o dato que tengamos que encontrar y se refieran al futuro (resultado de un experimento, observación del movimiento de un cuerpo celeste) o que haga referencia al pasado (fósiles) y que podemos llamar retrodicciones. Es un proceso de deducción. 

Se formula en un enunciado de la forma "si la hipótesis H es cierta, entonces tendrá que ocurrir el suceso X o tendremos que encontrar el hecho Y".

Ejemplo: en el caso que vamos ejemplificando podríamos predecir: si ponemos carne en un recipiente en condiciones adecuadas de exposición al aire y humedad acabaremos observando que aparecen gusanos al cabo de pocos días.

5. Verificación:

Vemos lo que ocurre en posteriores observaciones. Para ello sometemos a prueba (contrastamos) nuestras predicciones en base a posteriores observaciones o experimentos.  Nos ponemos a buscar si el hecho Y es efectivamente cierto que se presenta en la realidad o si el proceso X ocurre o puede ser causado. 

En este proceso las predicciones (X e Y) pueden ser confirmadas (cuando se cumplen) o falsadas (cuando no se cumplen). La llamada falsación (Popper) consiste en proponer predicciones que si se cumplen refutan nuestra hipótesis. Por supuesto, tanto confirmación como falsación son probabilísticas y siempre implican un margen de error. Hay que recordar que en ciencia no se habla de pruebas o refutaciones absolutas y por eso se insiste en la idea de provisionalidad .En este proceso estamos suponiendo que: 

-La predicción deducida a partir de la hipótesis ha sido correctamente realizada.

-El experimento o las observaciones han sido realizados correctamente.

Ejemplo: nosotros hemos propuesto una hipótesis que puede ser verificada con experimentos adicionales que manejen nuevas variables como la cantidad de materia orgánica, el tiempo de exposición…

Pero nuestra predicción puede también ser falsada si otros científicos idean otros experimentos en los que no se produzcan los resultados predichos.

Los científicos contrarios a la hipótesis de la generación espontánea (siglos XVII, XVIII y XIX pensaban que no hay tal generación espontánea sino que siempre tiene que haber una reproducción (moscas que han puesto sus huevos o sus larvas sobre la carne, ratones que han tenido camadas ocultos entre el montón de grano etc). Si un solo experimento demuestra que en absoluto aislamiento (que no puedan llegar moscas u otros animales a la materia orgánica) no se produce la aparición de ningún ser vivo, la anterior hipótesis sería falsada y descartada (o al menos necesariamente modificada)

6. Replicación:

En este momento estamos otra vez en un proceso de inducción porque después de producir más observaciones (observaciones también sobre los propios experimentos) revisamos nuestra hipótesis inicial. Rechazamos, modificamos o mantenemos nuestra hipótesis en base a los resultados y, volviendo al punto 3, efectuamos nuevas predicciones. Así mismo este proceso es público y se da a conocer (es público) para que otros puedan duplicarlo. Si nuestras predicciones se cumplen nuestra hipótesis se refuerza. Tras ser repetidamente contrastada con éxito por diversos grupos de científicos, nuestra hipótesis pasa a ser una TEORÍA científica. A partir de ese momento podemos intentar ampliar nuestra teoría para que pueda abarcar más fenómenos naturales.

Es importante destacar este último punto del carácter público de la investigación científica. Todo este proceso tiene que implicar a mucha gente, expertos en su área, que cooperen de forma independiente para realizar las contrastaciones o pruebas (experimentos u observaciones) que puedan confirmar progresivamente las hipótesis hasta convertirlas en teorías científicas o rechazarlas definitivamente. Si alguien obtiene resultados positivos es necesario saberlo para que otros expertos puedan replicar o duplicar las pruebas o experimentos durante un tiempo. Otras veces se sugieren pruebas, experimentos o contrastaciones similares o variantes.

Destacar, una vez más, que no se pretende que las leyes y teorías científicas sean infalibles. Todo lo contrario. La consecuencia lógica de que las afirmaciones científicas tengan que ser falsables (Popper) implica que son falibles. Es por eso decimos que las teorías y las leyes científicas son PROVISIONALES. Aunque haya casos en que nuestro nivel de duda sea infinitesimal, siempre podemos mejorarlas porque el proceso anterior se repite una y otra vez: aparecen y se recogen nuevos datos, nuevas observaciones y nuevos experimentos, nuevas interpretaciones que someten a nuevas pruebas, etc. Constantemente las antiguas teorías y leyes se superan por otras con más capacidad explicativa o descriptiva. En realidad, incluso los hechos científicos no son necesariamente certezas infalibles o absolutas. Los hechos, no implican sólo elementos fácilmente comprobables, sino que con frecuencia tienen también un componente de interpretación.

Por supuesto, este proceso es general y se concretará de diferentes maneras en las diversas ciencias y según los problemas concretos que se planteen. Es por esto que muchos afirman que no hay un método científico, sino muchos métodos científicos.

En realidad, los pasos descritos anteriormente son una versión ideal del método científico. En la práctica no se pasa por todos los pasos como si fueran reglas rígidas.

Recuerda que la síntesis del método científico es:
[observación-cuestión-hipótesis-predicción-verificación-replicación]

 

DEFINICIONES ADICIONALES

 

Hecho

Un hecho científico, de acuerdo a la definición de la National Academy of Sciences (NAS) es “una observación que ha sido confirmada repetidamente y que para todo propósito práctico es considerada ‘cierta’.”. O, en palabras de Stephen Jay Gould, “en ciencia, ‘hecho’ sólo puede significar ‘confirmado hasta tal punto que mantener reservas sería una perversión’.”

Sin embargo, la verdad, en la ciencia, nunca es final. Lo que hoy es un hecho puede ser modificado o incluso desechado mañana.

Teoría

Teoría, de nuevo según la definición de la NAS, es “una explicación bien respaldada de ciertos aspectos del mundo natural relacionados entre sí*, que puede incorporar hechos, leyes, inferencias e hipótesis probadas.”

 

*por ejemplo la teoría de la Gravitación Universal, que explica hechos como la caída de los graves, la oscilación del péndulo y las órbitas de los cuerpos celestes.

 

Hipótesis

Una hipótesis es “una suposición sobre el mundo natural que lleva a deducciones que se pueden probar.” Estas pruebas pueden realizarse mediante experimentación directa o mediante la creación de predicciones sobre hechos que aún no han sido observados y que se comprobarán más adelante. Este segundo proceso juega un rol importante en campos como la astronomía o la geología, donde la manipulación experimental directa es difícil y, en muchos casos, imposible. Si las deducciones se verifican, la hipótesis es corroborada provisionalmente. Si son incorrectas, la hipótesis original es por lo tanto falsa y debe ser modificada o desechada.

 

Ley

 

Es una generalización sobre el comportamiento del mundo bajo unas condiciones específicas. En ciencia, una ley describe y predice qué ocurrirá en un determinado entorno bajo unas ciertas premisas. Suele tener expresión matemática y ya no se experimenta como si fuera una hipótesis, sino que sus predicciones se aplican directamente en proyectos tecno-científicos.

LA LUZ
Diapositivas para reforzar la temática trabajada en clase
La Luz.pptx
Presentación Microsoft Power Point 7.9 MB
Tippens_fisica_7e_diapositivas_15a.ppt.p
Presentación Microsoft Power Point 2.5 MB

Encontré una pág. que puede ayudar a comprender mejor el tema de fuerzas http://nuestrodiariodeclase.wikispaces.com/Grupo6 

Fluidos
Fluidos en reposo
Fluidos.pps
Presentación Microsoft Power Point 2.1 MB

Si las leyes de Newton son complicadas O.o observa este video :)

 

 

 

 

 

 

 

ÁREA DE CIENCIAS