La actividad científica

Método científico, magnitudes y laboratorio escolar

Foto de Hans Reniers en Unsplash
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.

Puedes poner en práctica el método científico estudiando los factores que influyen en el periodo de un péndulo con este laboratorio:

o con estas excelentes prácticas virtuales del Departamento de Física y Química del IES Valle del Saja:

Aquí puedes descargarte el guion de la práctica.

Aquí puedes descargarte el guion de la práctica.

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.

Puedes aprender más sobre magnitudes, unidades y símbolos de Química Física con este resumen conciso de la IUPAC.

Sistema Internacional de Unidades (SI)

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

Magnitud Unidad Símbolo
Tiempo Segundo s
Longitud Metro m
Masa Kilogramo kg
Corriente eléctrica Amperio A
Temperatura Kelvin K
Cantidad de sustancia Mol mol
Intensidad luminosa Candela cd

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

Prefijos

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

Prefijo Símbolo Factor Prefijo Símbolo Factor
Tera T $10^{12}$ pico p $10^{-12}$
Giga G $10^{9}$ nano n $10^{-9}$
Mega M $10^{6}$ micro $\mu$ $10^{-6}$
kilo k $10^{3}$ mili m $10^{-3}$
hecto h $10^{2}$ centi c $10^{-2}$
deca da $10^{1}$ deci d $10^{-1}$
Descubre las distintas escalas del universo con esta excelente animación interactiva. También te recomendamos echar un vistazo a este magnífico póster del NPL.

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

Juega a identificar el instrumental básico de laboratorio con esta genial adaptación del juego de cartas Dobble, el juego ¡Atrápalo! o las tarjetas de Berto Tomás, en colaboración con el Dr. Vieta.
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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

Os recomendamos 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.

También os recomendamos los magníficos pósters de Berto Tomás.

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Rodrigo Alcaraz de la Osa
Rodrigo Alcaraz de la Osa
⚛️ · 🤝 · 🔗 · ✍️

Soy Doctor en Física y Profesor de Física y Química en el IES Peñacastillo de Cantabria (España).

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