Capítulo 1: Introducción Presentación PowerPoint de Paul E. Tippens, Profesor de Física Southern Polytechnic State University © 2007, Paul E. Tippens

Capítulo 1 Objetivos: Prueba del Mars Rover ¿Qué es física? El método científico ¿Cómo debo estudiar física? Capítulo 1 Objetivos: Foto: Cortesía de NASA Prueba del Mars Rover

¿Qué es física? Física es la ciencia que investiga los conceptos fundamentales de materia, energía y espacio y las relaciones entre ellos. La física es la más básica de las ciencias, y apuntala a todas las otras disciplinas de la ciencia, la medicina y la ingeniería. Los físicos solucionan problemas que con frecuencia encuentran nuevos retos y desarrollan nuevas teorías. NASA

¿Dónde puedo trabajar como físico? NASA Mars Rover ¿Dónde puedo trabajar como físico? Un fuerte antecedente en física le prepara para casi cualquier ocupación que involucre ciencias o ingenierías. NIST Alto voltaje

Método científico Subyacente a toda investigación científica están los principios guía del método científico. Planteamiento del problema. Observación: recolección de datos. Hipótesis: explicación propuesta. Prueba experimental. Aceptación o rechazo de la hipótesis.

Ejemplo del método científico Albert Einstein dijo una vez: “Ejemplo no es otra forma de enseñar, es la única forma de enseñar.” En este ejemplo, observe un objeto que cae e intente predecir la distancia que caerá en un tiempo particular. y Tiempo t Aquí se ignora mucha de la matemática para proporcionar sólo los pasos básicos del proceso.

Planteamiento del problema Se necesita predecir el tiempo de caída para una distancia vertical y. Al plantear el problema, simplemente se verbaliza una necesidad de conocer o poder predecir algún evento. El problema puede no ser resoluble. y Tiempo t

Observaciones Para abordar el problema, se organizan los datos y muchas observaciones de ensayo. Se mide el tiempo para varias caídas a diferentes alturas. y1 t1 y2 t2 y3 t3

La hipótesis ahora es una teoría que se puede poner a prueba. Al aplicar técnicas matemáticas y de graficación a los datos observados, se nota que el tiempo de caída es proporcional al cuadrado del tiempo, t2. Se escribe la siguiente ecuación y la constante k se determina a partir de los datos. y Tiempo t La hipótesis ahora es una teoría que se puede poner a prueba.

Prueba experimental El siguiente paso es poner a prueba la hipótesis: Si el tiempo t está en segundos (s), la distancia y en metros (m) es: Cada vez que la distancia se predice correctamente, la teoría se refuerza. Para que una teoría se acepte, debe ser consistente y repetible por otros.

Acepte o rechace la hipótesis Cada vez que la distancia se predice correctamente, la teoría se acepta. ¡Sólo toma un ejemplo de fracaso probado para hacer que la hipótesis se rechace! "Ninguna cantidad de experimentación puede probar alguna vez que estoy en lo correcto, un solo experimento puede probar que estoy equivocado." Albert Einstein.

¿Cómo estudio física? La preparación y el trabajo duro son la clave para cualquier empresa de aprendizaje exitosa. Pero un factor que no se menciona con frecuencia es la organización. En las siguientes diapositivas se analizarán varias sugerencias para aprender principios de física.

Organización Recopile materiales: Libro de texto Carpeta para notas CD de tutoriales Calculadora científica Perforadora Tijeras Transportador (ángulos) Cinta adhesiva Otros suministros

CARPETA PARA NOTAS Compre una carpeta con separadores como los que se muestran aquí: Al organizar todos los problemas, notas y exámenes calificados, siempre será capaz de revisarlos. 1. RESÚMENES 2. NOTAS 3. PROBLEMAS 4. EXÁMENES 5. APUNTES LAB. 6. RECURSOS

Encuentre un compañero de clase El primer día de clase encuentre a alguien que quiera ser su compañero de clase. Asegúrese de conseguir su nombre, número telefónico y horario. El “sistema de compañeros” es su red de seguridad para clases perdidas, resúmenes, tareas, ensayos devueltos, clarificación, etc.

Aprendizaje oportuno El aprendizaje oportuno es aprendizaje eficiente. Es mejor estudiar una hora cada día que atiborrarse los fines de semana. Después de cada clase, use su siguiente periodo libre para reforzar su comprensión. Si espera hasta el fin de semana, debe dedicar tiempo valioso sólo para reconstruir la información.

Fuera del salón de clase El aprendizaje rara vez se completa en clase. Para reforzar el aprendizaje, debe resolver problemas por su cuenta tan pronto después de clase como sea posible. Trate primero, busque ayuda si es necesario, revise ejemplos, trabaje con otros. Resolver problemas es la principal forma de aprender.

Quejas de los estudiantes de física principiantes Tengo un mal maestro. ¡No puedo leer este libro! No estoy preparado para esto. No tengo suficiente tiempo. Tengo problemas: empleo, padres, amigos... Tres cursos y un laboratorio... ¡es demasiado!

¡Es su responsabilidad! Por duro que suene, la responsabilidad última de aprender descansa en usted y nadie más. Busque ayuda si la necesita. Revise otros libros de la biblioteca. Estudie tutoriales de computadora. Repase matemáticas. Sepa cuándo están programados los exámenes. Contacte a su instructor. Emprenda acciones: ¡Nunca deje que cosas fuera de su control eviten que usted logre sus metas!

Tutoriales PowerPoint Un gran activo de aprendizaje está disponible para la 7a edición de Física: Tutoriales de capítulo. El autor preparó presentaciones PowerPoint individualizadas para cada capítulo.

Uso efectivo de tutoriales PPT Estos tutoriales son excelentes para revisar antes de las clases, después de las clases, antes de los exámenes y antes del examen final. También son muy útiles para los estudiantes que pierden clases o que desean práctica y discusión adicional de los conceptos físicos. Un centro de aprendizaje en línea ofrece una variedad de otras oportunidades de aprendizaje basadas en web para este curso.

Consejos de un profesor Si su elección de carrera es en tecnología, ciencia, ingeniería o un campo similar, no hay curso introductorio más importante que la “física universitaria”. Estudie física de manera diferente a como lo haría con artes liberales. Las aplicaciones y la resolución de problemas requieren habilidades y estrategias diferentes.

Consejos de un profesor (cont.) Planee cuidadosamente la secuencia del curso. Debe tener la preparación necesaria para física y la carga de su curso concurrente debe ser ligera. NO se retrase en física; los temas son secuenciales y cada paso sucesivo requiere el dominio de los pasos previos. Atiborrarse no es posible.

Ansiedad de examen Cuántas veces ha escuchado: “Conozco el material, ¡pero no puedo hacer bien los exámenes!” La principal forma de lidiar con tales miedos es mediante práctica y preparación adecuada. Es como los tiros libres cuando un juego de básquetbol está en la línea. Debe practicar tiros de castigo hasta que se vuelvan automáticos durante los momentos de gran presión.

Conclusión del Capítulo 1: Introducción a la física