FIRST TERM UNIT 0: SCIENTIFIC KNOWLEDGE Física y química 3º E.S.O. FIRST TERM UNIT 0: SCIENTIFIC KNOWLEDGE U.0_5: Analysis of experimental data. (Physics equations and graphs) http://scitechie.com/01/where-you-stand-in-this-universe/ U.0_5 d1

Bloque 1. La actividad científica. El método científico: sus etapas. Medida de magnitudes. Sistema Internacional de Unidades. Notación científica. Utilización de las Tecnologías de la Información y la Comunicación. El trabajo en el laboratorio. Proyecto de investigación. Criterios de evaluación C.E.1.1. Reconocer e identificar las características del método científico. CMCT E.A.1.1.1. Formula hipótesis para explicar fenómenos cotidianos utilizando teorías y modelos científicos. E.A.1.1.2. Registra observaciones, datos y resultados de manera organizada y rigurosa, y los comunica de forma oral y escrita utilizando esquemas, gráficos, tablas y expresiones matemáticas. C.E.1.2. Valorar la investigación científica y su impacto en la industria y en el desarrollo de la sociedad. CCL, CSC E.A.1.2.1.Relaciona la investigación científica con las aplicaciones tecnológicas en la vida cotidiana. C.E.1.3. Conocer los procedimientos científicos para determinar magnitudes. CMCT E.A.1.3.1. Establece relaciones entre magnitudes y unidades utilizando, preferentemente, el Sistema Internacional de Unidades y la notación científica para expresar los resultados. C.E.1.4. Reconocer los materiales e instrumentos básicos presentes en los laboratorios de Física y Química; conocer y respetar las normas de seguridad y de eliminación de residuos para la protección del medio ambiente.CCL, CMCT. CAA, CSC. E.A.1.4.1. Reconoce e identifica los símbolos más frecuentes utilizados en el etiquetado de productos químicos e instalaciones, interpretando su significado. E.A.1.4.2. Identifica material e instrumentos básicos de laboratorio y conoce su forma de utilización para la realización de experiencias respetando las normas de seguridad e identificando actitudes y medidas de actuación preventivas. C.E.1.5. Interpretar la información sobre temas científicos de carácter divulgativo que aparece en publicaciones y medios de comunicación. CCL, CSC E.A.1.5.1. Selecciona, comprende e interpreta información relevante en un texto de divulgación científica y transmite las conclusiones obtenidas utilizando el lenguaje oral y escrito con propiedad. E.A.1.5.2. Identifica las principales características ligadas a la fiabilidad y objetividad del flujo de información existente en internet y otros medios digitales. C.E.1.6. Desarrollar y defender pequeños trabajos de investigación en los que se ponga en práctica la aplicación del método científico y la utilización de las TIC. CCL, CMCT, CD, SIEP E.A.1.6.1. Realiza pequeños trabajos de investigación sobre algún tema objeto de estudio aplicando el método científico, y utilizando las TIC para la búsqueda y selección de información y presentación de conclusiones. E.A.1.6.2. Participa, valora, gestiona y respeta el trabajo individual y en equipo. U.0_5 d2

Representación de datos experimentales ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Representación de datos experimentales TABLAS Y GRÁFICAS Los datos obtenidos en las medidas de laboratorio deben representarse de forma que se obtenga la mayor información posible. Para ello utilizaremos: Tablas Representaciones gráficas (permiten ver el conjunto de datos) (permiten ver la relación entre las variables del experimento) U.0_5 d3

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Representación de datos experimentales TABLAS Y GRÁFICAS En un experimento se varía una magnitud (Variable independiente) con el fin de observar el efecto que se produce sobre otra (Variable dependiente). Las variables se pueden representar en vertical o en horizontal, según nos interese U.0_5 d4

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Representación de datos experimentales TABLAS Y GRÁFICAS Las medidas de una misma magnitud se representan en la misma columna. U.0_5 d5

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Representación de datos experimentales TABLAS Y GRÁFICAS En la cabecera de cada columna se representará el nombre de la magnitud y/o el símbolo, seguido de la unidad de medida. Se aconseja poner el título encima de la tabla para identificar el experimento realizado Tabla 1. Longitud de un muelle en función de la masa que cuelga del mismo Magnitud (unidad de medida) U.0_5 d6

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Representación de datos experimentales TABLAS Y GRÁFICAS La incertidumbre de cada magnitud, es decir, los errores en la estimación de cada magnitud, se pueden poner en la cabecera de la columna correspondiente, si son comunes a todas las medidas. En caso contrario se especifican en cada casilla. U.0_5 d7

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Representación de datos experimentales TABLAS Y GRÁFICAS REPRESENTACIONES GRÁFICAS Con un gráfico resulta mucho más sencillo analizar la relación entre la variable dependiente y la independiente, e incluso, entre varias variables U.0_5 d8

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Representación de datos experimentales TABLAS Y GRÁFICAS REPRESENTACIONES GRÁFICAS (Un ejemplo) Supongamos que hemos estirado una fibra de plástico aplicando diferentes fuerzas y hemos medido la longitud de la fibra en cada caso, obteniéndose los valores siguientes A partir de estos datos es difícil sacar conclusiones sobre el comportamiento del material. Un primer paso es ordenar los valores de las medidas. Ahora se pueden interpretar mejor los resultados: al incrementar la fuerza aplicada se incrementa la longitud de la fibra U.0_5 d9

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Representación de datos experimentales TABLAS Y GRÁFICAS Ya sabemos que al incrementar la fuerza aplicada se incrementa la longitud de la fibra, pero no podemos decir en qué proporción aumenta, ni dar un valor intermedio entre dos puntos medidos. Tracemos la gráfica: Por convenio la variable independiente se representa en el eje de abscisas (horizontal) y la variable dependiente en el eje de ordenadas (vertical) Variable dependiente: Longitud Variable independiente: Fuerza U.0_5 d10

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Representación de datos experimentales TABLAS Y GRÁFICAS REPRESENTACIONES GRÁFICAS Observamos que en un principio la longitud aumenta linealmente con la fuerza aplicada. A partir de un cierto valor de fuerza la pendiente disminuye progresivamente Una representación gráfica nos ayuda en la interpretación de los resultados y nos permite averiguar rápidamente algunos valores relacionados con la experiencia efectuada: pendiente inicial, puntos intermedios, punto de inicio de pérdida de linealidad, etc U.0_5 d11

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES REPRESENTACIONES GRÁFICAS Representación de datos experimentales TABLAS Y GRÁFICAS REPRESENTACIONES GRÁFICAS Sobre cada eje se indica la magnitud que se está representando y la unidad en que se trabaja Magnitud (unidad de medida) U.0_5 d12

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES REPRESENTACIONES GRÁFICAS Representación de datos experimentales TABLAS Y GRÁFICAS REPRESENTACIONES GRÁFICAS Sobre los ejes sólo se indican divisiones enteras de la magnitud que engloben al intervalo de medida, no los valores de las medidas realizadas. Las divisiones indican siempre las mismas variaciones de la unidad. Se hacen por ejemplo, cada 10, 20, 50, 0'1, 0'2, 0'5 U.0_5 d13

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Ejemplo: Y (cm) Y U.0_5 d14

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Ejemplo con errores: U.0_5 d15

DESCRIBING GRAPHS U.0_5 d16

DESCRIBING GRAPHS U.0_5 d17

DESCRIBING GRAPHS U.0_5 d18

DESCRIBING GRAPHS U.0_5 d19

DESCRIBING GRAPHS U.0_5 d20

DESCRIBING GRAPHS U.0_5 d21

DESCRIBING GRAPHS U.0_5 d22

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Obtención de una ley El trabajo experimental se intenta acabar con la proposición de una ley, que suele tener forma matemática. Una fórmula. Piensa en un grifo que vierte agua según la representación inferior. ¿Qué forma tendrá la ley que explica cómo actúa ? U.0_5 d23

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Obtención de una ley El trabajo experimental se intenta acabar con la proposición de una ley, que suele tener forma matemática. Una fórmula. El llenado sigue una función lineal. Existe una proporcionalidad directa entre la altura del líquido en la botella y el tiempo de llenado U.0_5 d24

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Obtención de una ley Algunos casos Y (cm) Y U.0_5 d25

4.- ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Obtención de una ley Algunos casos Y (cm) Existe una proporcionalidad directa entre el tiempo y la posición. La ecuación de la posición frente al tiempo es : Y k = y 13 25 37 48 69 110 133 156 9,6 = y t 1 2 4 6 8 12 16 20 Y = 9,6 t 13 12,5 9,3 8 8,6 9,2 8,3 7,8 K = 9,6 t U.0_5 d26

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES Obtención de una ley Algunos casos Existe una proporcionalidad inversa entre el volumen de un gas y la presión a la que es sometido Constante de proporcionalidad k = 51,2579 V = 51,2579 Fórmula: p U.0_5 d27

Pie charts Bar graphs Histograms Pictographs Line graphs TYPES OF GRAPHS You should be able to read and draw the following types of graphs: Pie charts Bar graphs Histograms (Frequency) Pictographs Line graphs U.0_5 d28