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

• ¿Qué es física?
• El método científico
• ¿Cómo debo estudiar física?

Prueba del Mars Rover

Foto: Cortesía de NASA
¿Qué es física?
Física es la ciencia que investiga los
Física es la ciencia que investiga los
conceptos fundamentales de materia, energía
conceptos fundamentales de materia, energía
y espacio y las relaciones entre ellos.
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.

NASA

Los físicos solucionan problemas
que con frecuencia encuentran
nuevos retos y desarrollan nuevas
teorías.
¿Dónde puedo
trabajar como físico?
Un fuerte antecedente en física
le prepara para casi cualquier
ocupación que involucre ciencias
o ingenierías.

Mars Rover

NASA

Alto
voltaje

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Método científico
Subyacente a toda investigación científica
están los principios guía del método científico.
1. Planteamiento del problema.
1. Planteamiento del problema.
2. Observación: recolección de datos.
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3. Hipótesis: explicación propuesta.
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4. Prueba experimental.
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5. Aceptación o rechazo de la hipótesis.
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Ejemplo del método científico
Albert Einstein dijo una vez: “Ejemplo no es otra
forma de enseñar, es la única forma de enseñar.”

Tiempo t

y

En este ejemplo, observe un
En este ejemplo, observe un
objeto que cae e intente
objeto que cae e intente
predecir la distancia que
predecir la distancia que
caerá en un tiempo particular.
caerá en un tiempo particular.

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
Se necesita predecir el tiempo de caída
para una distancia vertical y.
para una distancia vertical y.

Tiempo t

y

Al plantear el problema,
simplemente se verbaliza una
necesidad de conocer o poder
predecir algún evento. El
problema puede no ser
resoluble.
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
Hipótesis
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.

Tiempo t

y

Se escribe la siguiente
ecuación y la constante k se
determina a partir de los datos.

y = kt

2

k = 4.9 m/s

2

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:

y = (4.9 m/s )t
2

2

Cada vez que la distancia se predice
correctamente, la teoría se refuerza.

Para que una teoría se acepte, debe ser
Para que una teoría se acepte, debe ser
consistente y repetible por otros.
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
¡Sólo toma un ejemplo de fracaso probado
para hacer que la hipótesis se rechace!
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
En las siguientes
diapositivas se
diapositivas se
analizarán varias
analizarán varias
sugerencias para
sugerencias para
aprender
aprender
principios de
principios de
física.
física.
Organizació
n

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 4. EXÁMENES
2. NOTAS

5. APUNTES
3. PROBLEMAS 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
El aprendizaje rara vez se
completa en clase. Para
completa en clase. Para
reforzar el aprendizaje,
reforzar el aprendizaje,
debe resolver problemas
debe resolver problemas
por su cuenta tan pronto
por su cuenta tan pronto
después de clase como
después de clase como
sea posible.
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.
Chapter 3 - Vectors
A PowerPoint Presentation by
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Paul E. Tippens, Professor of Physics
Paul E. Tippens, Professor of Physics
Southern Polytechnic State University
Southern Polytechnic State University
©

2006
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

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  • 1. Capítulo 1: Introducción Presentación PowerPoint de Paul E. Tippens, Profesor de Física Southern Polytechnic State University © 2007, Paul E. Tippens
  • 2. Capítulo 1 Objetivos: • ¿Qué es física? • El método científico • ¿Cómo debo estudiar física? Prueba del Mars Rover Foto: Cortesía de NASA
  • 3. ¿Qué es física? Física es la ciencia que investiga los Física es la ciencia que investiga los conceptos fundamentales de materia, energía conceptos fundamentales de materia, energía y espacio y las relaciones entre ellos. 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. NASA Los físicos solucionan problemas que con frecuencia encuentran nuevos retos y desarrollan nuevas teorías.
  • 4. ¿Dónde puedo trabajar como físico? Un fuerte antecedente en física le prepara para casi cualquier ocupación que involucre ciencias o ingenierías. Mars Rover NASA Alto voltaje NIST
  • 5. Método científico Subyacente a toda investigación científica están los principios guía del método científico. 1. Planteamiento del problema. 1. Planteamiento del problema. 2. Observación: recolección de datos. 2. Observación: recolección de datos. 3. Hipótesis: explicación propuesta. 3. Hipótesis: explicación propuesta. 4. Prueba experimental. 4. Prueba experimental. 5. Aceptación o rechazo de la hipótesis. 5. Aceptación o rechazo de la hipótesis.
  • 6. Ejemplo del método científico Albert Einstein dijo una vez: “Ejemplo no es otra forma de enseñar, es la única forma de enseñar.” Tiempo t y En este ejemplo, observe un En este ejemplo, observe un objeto que cae e intente objeto que cae e intente predecir la distancia que predecir la distancia que caerá en un tiempo particular. caerá en un tiempo particular. Aquí se ignora mucha de la matemática para proporcionar sólo los pasos básicos del proceso.
  • 7. Planteamiento del problema Se necesita predecir el tiempo de caída Se necesita predecir el tiempo de caída para una distancia vertical y. para una distancia vertical y. Tiempo t y Al plantear el problema, simplemente se verbaliza una necesidad de conocer o poder predecir algún evento. El problema puede no ser resoluble.
  • 8. 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
  • 9. Hipótesis 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. Tiempo t y Se escribe la siguiente ecuación y la constante k se determina a partir de los datos. y = kt 2 k = 4.9 m/s 2 La hipótesis ahora es una teoría que se puede poner a prueba.
  • 10. 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: y = (4.9 m/s )t 2 2 Cada vez que la distancia se predice correctamente, la teoría se refuerza. Para que una teoría se acepte, debe ser Para que una teoría se acepte, debe ser consistente y repetible por otros. consistente y repetible por otros.
  • 11. Acepte o rechace la hipótesis Cada vez que la distancia se predice correctamente, la teoría se acepta. ¡Sólo toma un ejemplo de fracaso probado ¡Sólo toma un ejemplo de fracaso probado para hacer que la hipótesis se rechace! 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.
  • 12. ¿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 En las siguientes diapositivas se diapositivas se analizarán varias analizarán varias sugerencias para sugerencias para aprender aprender principios de principios de física. física.
  • 13. Organizació n Recopile materiales: • Libro de texto • Carpeta para notas • CD de tutoriales • Calculadora científica • Perforadora • Tijeras • Transportador (ángulos) • Cinta adhesiva • Otros suministros
  • 14. 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 4. EXÁMENES 2. NOTAS 5. APUNTES 3. PROBLEMAS LAB. 6. RECURSOS
  • 15. 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.
  • 16. 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.
  • 17. Fuera del salón de clase El aprendizaje rara vez se El aprendizaje rara vez se completa en clase. Para completa en clase. Para reforzar el aprendizaje, reforzar el aprendizaje, debe resolver problemas debe resolver problemas por su cuenta tan pronto por su cuenta tan pronto después de clase como después de clase como sea posible. sea posible. Trate primero, busque ayuda si es necesario, revise ejemplos, trabaje con otros. Resolver problemas es la principal forma de aprender.
  • 18. 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!
  • 19. ¡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!
  • 20. 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. Chapter 3 - Vectors A PowerPoint Presentation by A PowerPoint Presentation by Paul E. Tippens, Professor of Physics Paul E. Tippens, Professor of Physics Southern Polytechnic State University Southern Polytechnic State University © 2006
  • 21. 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.
  • 22. 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.
  • 23. 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.
  • 24. 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.
  • 25. Conclusión del Capítulo 1: Introducción a la física