Desde el hombre primitivo que aprendió a utilizar una rama como arma defensiva, domesticó el fuego, talló la piedra y posteriormente construyó las




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Observación

Al dejar caer objetos de diferente naturaleza, como por ejemplo una hoja de papel y una piedra, observamos que ésta cae más rápidamente que la hoja. En forma apresurada lanzamos la siguiente Hipótesis: "Los cuerpos pesados caen más rápido que los livianos".



  1. Experimentación

Reproducimos el fenómeno en el laboratorio pero arrugamos la hoja de papel de tal forma que quede como una bola compacta, con lo cual, aunque su peso sigue siendo el mismo, se disminuye la acción de la fuerza de rozamiento del aire que frenaba su caída. En estas circunstancias, tanto el papel como la piedra caen simultáneamente. Repetimos la experiencia dejando caer un bloque de madera, una moneda, una esfera metálica y el papel arrugado. El resultado nos muestra que los cuatro objetos alcanzan el suelo al mismo tiempo. Esto nos obliga a descartar la hipótesis inicial.


  1. Ley cualitativa

Estos y otros experimentos similares nos permiten concluir que cerca a la superficie terrestre todos los cuerpos caen de manera que su velocidad aumenta en la misma cantidad, independiente del peso de los cuerpos y del material que estén hechos.


  1. Ley cuantitativa

Se dejan caer objetos desde diferentes alturas de tal forma que su tiempo de caída sean uno, dos, tres y cuatro segundos. Al final se obtienen los siguientes resultados para las alturas:


Tiempo (s)

1

2

3

4

altura (m)

5

20

45

80


En esta tabla podemos observar cómo a doble tiempo corresponde un espacio cuatro veces mayor, a triple, el espacio es nueve veces mayor, etc.
Esto significa que para un cuerpo que cae, la distancia recorrida es directamente proporcional al cuadrado del tiempo empleado.
En símbolos:

h = kt2

Taller 8
El método científico en el estudio del péndulo"

En el anterior taller construiste un reloj basado en el principio del péndulo, en esta actividad determinarás de qué factor o factores depende el período del péndulo.
A continuación se enuncian tres hipótesis que relacionan la dependencia del período del péndulo con la masa que oscila, el ángulo o amplitud y su longitud, sigue el método científico para determinar la ley del péndulo.

  1. El período de oscilación depende del ángulo de amplitud: "a mayor ángulo, mayor período".

  2. El período depende del valor de la masa que oscila: "a mayor masa, menor período".

  3. El período depende de la longitud del hilo: "a mayor longitud, mayor período".




  • Describe los pasos experimentales con los cuales aspiras a demostrar la validez o falsedad de cada hipótesis.

  • Concluye una ley cualitativa sobre el período de oscilación de un péndulo.

  • Concluye una ley cuantitativa que relacione el tiempo de oscilación del péndulo con el factor del cual depende.





GLOSARIO
Astronomía: ciencia que trata de la posición, movimiento y constitución de los cuerpos celestes.

Geología: ciencia que estudia la materia que compone el globo terrestre, su naturaleza, su situación y las causas que lo han determinado.

Metro: es la longitud equivalente a 1650763.73 veces la longitud de onda en el vacío de la radiación correspondiente a una transición del átomo de Kriptón 86.

Kilogramo: es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo.

Segundo: es la duración de 9192631770 períodos de la variación entre dos niveles del estado fundamental del átomo de cesio 133.
Ideas fundamentales
Física: ciencia que trata de las propiedades de la materia y las leyes que tienden a modificar su estado o su movimiento sin cambiar su naturaleza.
Sistemas de unidades:


  • Sistema Internacional (S.I). Sus unidades básicas de longitud, masa y tiempo son respectivamente el metro (m), el kilogramo (kg) y el segundo (s).

  • Sistema Cegesimal (C.G.S.). Sus unidades básicas son el centímetro (cm), el gramo (g) y el segundo (s).

  • Sistema Inglés. Sus unidades básicas son el pie (pie), la libra (Ib) y el segundo (s).

Notación científica: un número se escribe en notación científica cuando se expresa como un número comprendido entre uno y diez, multiplicado por la potencia de diez correspondiente.

Medición directa: es la comparación de una unidad patrón con el objeto a medir mediante un proceso visual.

Medición indirecta: es la medida que se obtiene por medio del empleo de aparatos específicoso cálculos matemáticos.

Método científico: es el procedimiento que se sigue para comprobar la validez de nuestros conceptos. Sus pasos son:

  • La observación de los fenómenos.

  • La experimentación.

  • La deducción cualitativa y cuantitativa de las leyes físicas.


LECTURA
Tamaño y estructura del Universo
Hasta hace muy poco se creía que las dimensiones de la Tierra eran inmensas. Hace algo más de cuatro siglos le llevó a Fernando Magallanes y sus hombres casi tres años circunnavegar el globo. (2) Hace menos de cien años que PhileasFogg, el valeroso héroe de la novela de Julio Verne, con los últimos adelantos de la época dio La vuelta al mundo en ochenta días.En 1961 nuestros primeros viajeros del espacio del planeta, Gagarín y Titov, dieron la vuelta al globo en 89minutosenla nave cósmica "Vostok",« así a medida que se han ido construyendo vehículos más veloces, se ha encogido el tamaño aparente de la Tierra, a la vez que» las ideas de los hombres se han vuelto casi involuntariamente a alcanzar el vasto espacio en el cual nuestro minúsculo planeta está más o menos perdido.
En nuestro sistema solar son nueve los planetas conocidos. La Tierra está situada relativamente cerca del Sol, aunque Mercurio y Venus están más próximos. La distancia media del Sol a su planeta más remoto, Plutón, es cuarenta veces mayor que la existente entre el Sol y la Tierra. Hasta el presente no se sabe si hay planetas más distantes del Sol que Plutón. Sólo podemos especular que si tales planetas existen, son de tamaño relativamente pequeño y que por eso se han escapado de nuestra detección.
El diámetro del sistema solar es aproximadamente de 50 a 100 unidades astronómicas, o unos 10 mil millones de km. (3) En nuestra escala de distancias, es una cifra muy grande, como un millón de veces mayor que el diámetro de la Tierra.

Júpiter
Podemos percatarnos mejor de los tamaños relativos de nuestro sistema solar si imaginamos un modelo a escala. Hagamos que el Sol esté representado por una bola de billar de 7 cm de diámetro; con esa escala, Mercurio, el planeta más próximo al Sol, estaría a una distancia de 280 cm, la Tierra a 760 cm, Júpiter —el más grande de los planetas— a unos 40 metros y Plutón —el más distante— casi a 300 metros de la bola de billar. El diámetro de la Tierra tendría un poco más de 0.5 mm; el de la Luna sería aproximadamente 0.1 mm y el de su órbita alrededor de la Tierra, de unos 4 cm. La estrella más próxima después del Sol, aCentauro, (4) habría que colocarla a 2 000 km, distancia tan remota que, por comparación, haría aparecer insignificantes las inmensas distancias planetarias de nuestra escala.
El kilómetro, el centímetro, la milla y las demás unidades de medida, se adoptaron por necesidades prácticas del hombre en la Tierra, pero resulta evidente que no son apropiadas para calibrar las distancias cósmicas. En ciencia ficción —y a veces en obras científicas— se emplea el "año luz" para medir distancias interestelares e intergalácticas. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año a la velocidad de 300 000 kilómetros por segundo. Puesto que el año tiene unos 3 X 107 segundos, un año luz es aproximadamente 3X107X3X105 = 9X1012 kilómetros, o sea 9 millones de millones de kilómetros (9 billones).»
Tomado del libro Vida inteligente en el Universo.



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