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 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.
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
NIST
Método científico
Subyacente a toda investigación científica
están los principios guía del método científico.
1. Planteamiento del problema.
2. Observación: recolección de datos.
3. Hipótesis: explicación propuesta.
4. Prueba experimental.
5. 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.”
Tiempo t
y
En este ejemplo, observe un
objeto que cae e intente
predecir la distancia que 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
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.
Se escribe la siguiente ecuación
y la constante k se determina a
partir de los datos.
Tiempo t
y
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
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
4. EXÁMENES
2. NOTAS
5. APUNTES LAB.
3. PROBLEMAS
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.
Chapter 3 - Vectors
AA PowerPoint
PowerPoint Presentation
Presentation by
by
Paul
Paul E.
E. Tippens,
Tippens, Professor
Professor of
of Physics
Physics
Southern
Southern Polytechnic
Polytechnic State
State University
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