Descarrega aquestes diapositives en format PDF 📥
La investigació científica és el procés pel qual, mitjançant l’aplicació del mètode científic, s’aconsegueix ampliar el coneixement o donar solució a problemes científics.
(continua cap avall)
👇
Imagina un cercle que conté tot el coneixement de la humanitat:
Quan acabes l’escola, saps una miqueta:
Quan acabes l’institut, saps una mica més:
Quan et gradues en la universitat, aconsegueixes una especialitat:
Amb un màster aprofundeixes en aquesta especialitat:
La lectura de literatura científica et porta fins a la frontera del coneixement de la humanitat:
Una vegada en el límit, et centres en un tema específic:
Empenys el límit durant uns anys:
Fins que, un dia, el límit cedeix:
I aquesta senyal que has deixat es diu doctorat (Ph.D.):
Per descomptat, el món et sembla molt diferent ara:
Però no oblidis prendre perspectiva:
Continua empenyent.
Font: https://ictlogy.net/sociedadred/20100818-guia-ilustrada-para-un-doctorado/
Una hipòtesi científica és una proposta d’explicació d’un fenomen, comprovable mitjançant el mètode científic.
Les lleis científiques són enunciats, basats en experiments o observacions repetides, que descriuen o prediuen una sèrie de fenòmens naturals.
Una teoria científica és una explicació d’un aspecte del món natural que pot ser repetidament comprovat i verificat en condicions controlades, d’acord amb el mètode científic.
(continua cap avall)
👇
Són aquelles magnituds que queden descrites per un número (escalar) i una unitat.
Massa, volum, densitat, temps, temperatura, energia…
Són aquelles magnituds que queden descrites per:
Posició, desplaçament, velocitat, acceleració, força…
(continua cap avall)
👇
El Sistema Internacional d’Unitats (SI) defineix set magnituds bàsiques:
Magnitud | Unitat | Símbol |
---|---|---|
Temps | Segon | s |
Longitud | Metre | m |
Massa | Quilogram | kg |
Corrent elèctrica | Ampere | A |
Temperatura | Kelvin | K |
Quantitat de substància | Mol | mol |
Intensitat lluminosa | Candela | cd |
Les magnituds derivades s’obtenen a partir de dues o més magnituds bàsiques.
Superfície, volum, densitat, velocitat, acceleració, força, pressió, energia…
Descarrega’t aquestes taules-resum per a veure més exemples de magnituds i les seves unitats. També pots aprendre més sobre magnituds, unitats i símbols de Química Física amb aquest resum concís de la IUPAC.
L’anàlisi dimensional ens permet relacionar les dimensions (unitats) d’una magnitud derivada amb les de les magnituds bàsiques en les quals es basa.
(continua cap avall)
👇
Les equacions de dimensions són expressions algebraiques en les quals substituïm les magnituds físiques per les seves dimensions (unitats). Per a denotar les dimensions d’una magnitud utilitzem la notació de claudàtors $[\ ]$.
Destaquem: \begin{align*} [\text{Massa}] &= \mathsf M \\ [\text{Longitud}] &= \mathsf L \\ [\text{Temps}] &= \mathsf T \end{align*} Sempre que treballem amb equacions de dimensions tractarem d’expressar les dimensions de les magnituds físiques que ens trobem en funció de $\mathsf M$, $\mathsf L$ i $\mathsf T$.
$$ E_\mathrm c = \frac{1}{2} m v^2, $$$$ E_\mathrm p = mgh, $$tenen les mateixes dimensions, on $m$ és massa, $v$ és velocitat, $g$ és l’acceleració de la gravetat i $h$ és altura.
Analitzem les dimensions de l’energia cinètica $E_\mathrm c$:
$$ \left[E_\mathrm c\right] = \left[\frac{1}{2}mv^2\right] = \left[m\right]\cdot \left[v^2\right] = \mathsf{M}\cdot \left[v\right]^2, $$on hem utilitzat que els números (escalars) no tenen dimensions.
Pel que arribem a:
$$ \left[E_\mathrm c\right] = \mathsf{M}\left(\mathsf{L}\mathsf{T}^{-1}\right)^2 = \mathsf{M}\mathsf{L}^2\mathsf{T}^{-2} $$Analitzem ara les dimensions de l’energia potencial gravitatòria $E_\mathrm p$:
$$ \left[E_\mathrm p\right] = \left[mgh\right] = \left[m\right]\cdot \left[g\right]\cdot \left[h\right] = \mathsf{M}\cdot\left[g\right]\cdot\mathsf{L} $$Necessitem conèixer les dimensions de l’acceleració $g$:
$$ g\equiv a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \rightarrow \left[g\right] = \frac{\left[\Delta v\right]}{\left[\Delta t\right]} = \frac{\mathsf{L}\mathsf{T}^{-1}}{\mathsf{T}} = \mathsf{L}\mathsf{T}^{-2} $$Pel que arribem a:
$$ \left[E_\mathrm p\right] = \mathsf{M}\cdot\mathsf{L}\mathsf{T}^{-2}\cdot\mathsf{L} = \mathsf{M}\mathsf{L}^2\mathsf{T}^{-2} $$Utilitza el resultat per a definir la unitat d’energia en el SI, el joule (J), en funció de les unitats de massa, longitud i temps del SI.
El joule (J) per tant queda definit com:
$$ 1\thinspace\mathrm J = 1\thinspace\mathrm{kg}\thinspace\mathrm{m^2}\thinspace\mathrm{s^{-2}} $$(continua cap avall)
👇
Sempre que es realitza una mesura experimental amb un instrument, aquesta porta associada una incertesa, que fa que sigui impossible obtenir dues mesures exactament iguals.
Els errors experimentals són la diferència entre els valors mesurats i els valors reals.
Distingim entre:
(continua cap avall)
👇
Sempre ocorre, amb el mateix valor, quan usem l’instrument de la mateixa manera i en el mateix cas.
És predictible i típicament constant o proporcional al valor veritable.
Sol ser degut a imperfeccions de l’instrument de mesura o dels mètodes d’observació (inclòs l’observador).
Es pot detectar i eliminar.
Error inevitable que sempre és present en qualsevol mesura.
És causat per fluctuacions inherentment impredictibles.
Es pot estimar comparant mesures i reduir fent una mitjana de moltes mesures.
(continua cap avall)
👇
És la proximitat entre els valors mesurats obtinguts en mesuraments repetits sota condicions similars. És una descripció dels errors aleatoris.
És la proximitat entre la mitjana d’un nombre infinit de valors mesurats repetits i un valor de referència. És una descripció dels errors sistemàtics.
És la proximitat entre un valor mesurat i el valor veritable de la magnitud que es pretén mesurar.
Una alta exactitud és una combinació d’alta precisió i alta veracitat.
(continua cap avall)
👇
És la diferència entre el valor mesurat i el valor real:
$$ \text{error absolut} = \lvert\text{valor mesurat} - \text{valor real}\rvert $$Té les mateixes dimensions que la magnitud mesurada.
És el quocient entre l’error absolut i el valor real:
És adimensional (sol expressar-se en % multiplicant-ho per 100).
Per regla general, les incerteses sempre s’expressen amb una sola xifra significativa, arrodonint la mesura en conseqüència (unitats, desenes, centenes, etc.).
📥 Punxa aquí i segueix aquestes instruccions:
El procés, en principi, només funciona amb Google Chrome.