Ejercicios: La Física como ciencia teórica y experimental

Defina con sus propias palabras qué es la Física como ciencia. Indique además qué significa que sea una ciencia «teórica» y qué significa que sea una ciencia «experimental».

Una estudiante del colegio mide con una cinta métrica y un cronómetro el tiempo que tarda una bola en rodar por una rampa. Indique si esta actividad corresponde al trabajo teórico o al trabajo experimental de la Física y justifique su respuesta en una o dos frases.

Mencione tres áreas del conocimiento o de la actividad humana con las que la Física se relaciona (por ejemplo, la Química o la Medicina) y explique brevemente, en una frase para cada una, qué aporta la Física a esa área.

Las hidroeléctricas del ICE, como la de Reventazón, transforman la energía del agua en energía eléctrica. Explique de qué manera este proceso tecnológico depende de conocimientos de la Física, y mencione al menos dos conceptos físicos que intervienen en él.

Un grupo de estudiantes propone que «mientras más pesado es un objeto, más rápido cae». Describa un experimento sencillo que se pueda hacer en el aula para poner a prueba esa afirmación. Indique qué variable se modifica, qué variable se mide y qué resultado llevaría a rechazar la afirmación.

Durante siglos se creyó que los cuerpos más pesados caían más rápido, hasta que se realizaron mediciones cuidadosas que mostraron otra cosa. Explique, con este ejemplo, cómo el trabajo experimental puede corregir o refinar una teoría anterior y por qué esto es una fortaleza de la ciencia y no una debilidad.

El OVSICORI y la Red Sismológica Nacional registran y analizan la actividad de volcanes como el Poás y el Irazú. Argumente cómo se combinan en este trabajo la parte teórica de la Física (modelos de ondas, de presión y de transferencia de energía) y la parte experimental (instrumentos, mediciones y registros). Explique también por qué es necesaria la colaboración con otras disciplinas, como la Geología.

Franklin Chang Díaz, astronauta costarricense, trabajó en el desarrollo de un motor de plasma para naves espaciales. Analice este caso para sostener que el avance tecnológico requiere tanto de modelos teóricos como de pruebas experimentales. Explique qué podría ocurrir si se contara solo con teoría sin experimentación, y qué si se contara solo con experimentos sin ninguna teoría que los guíe.