Este documento trata sobre los fundamentos teórico-conceptuales de la ciencia. Explica la definición de ciencia, sus elementos como el objeto, método, investigación y teoría. También cubre los tipos de conocimiento, la clasificación de las ciencias, y las características generales y elementos de la ciencia física en particular. Finalmente, resume brevemente el desarrollo histórico de las teorías físicas.

1. CARRERA: INGENIERIA AMBIENTAL.
TEMA: LA CIENCIA :FUNDAMENTOS
TEORICOS – CONCEPTUALES
RESPONSABLES: Daniela Jaramillo
Doreidi Castillo
Elena Flores
Freddy Maza
Mariuxy León
Alfredo Valarezo

2. La Ciencia: Fundamentos Teórico-Conceptuales
1.1. Introducción
1.2. El conocimiento y sus elementos.
1.2.1. Niveles y subniveles del conocimiento.
1.2.2. Tipos de conocimiento
1.3. Definición de ciencia y clasificación.
1.4 Elementos de la ciencia
1.5. Características generales de la ciencia
1.6. La ciencia física
1.6.1. Definición de física
1.6.2. Elementos
1.7. Desarrollo de las Teorías Físicas
1.8. Clasificación de la física
1.9. Características particulares de la física
1.10. Relación de la física con otra ciencia
1.11. Importancia de la física en el estudio del Medio Ambiente.

3. 1.1. Introducción
• Ciencia(en latín scientia, de scire, „conocer‟), conjunto
de conocimientos racionales, ciertos y probables
obtenidos metódicamente, sistematizados y verificables
que referencia a objetos de una misma naturaleza.
•El conocimiento se origina en la interacción hombre-
realidad; con dos formas empírica y racional.

4. Elementos de la ciencia.
Objeto: Todo lo
que puede ser Investigación:
materia de Método: que tiene por fin Teoría: Hipótesis
conocimiento o Procedimiento que ampliar el cuyas consecuencias
ELEMENTOS DE sensibilidad de se sigue en las conocimiento se aplican a toda
LA CIENCIA parte del sujeto, ciencias para hallar científico, sin una ciencia o a parte
incluso este mismo. la verdad y perseguir, en muy importante de
Materia o asunto de enseñarla. principio, ninguna ella.
que se ocupa una aplicación práctica.
ciencia o estudio

5. 1.2. El Conocimiento y sus Elementos
 Actividad por la cual el hombre adquiere certeza de la
realidad, se manifiesta como un conjunto de
representaciones.
 Proceso mental mediante el ser humano adquiere certeza
de la realidad con leyes sociales y naturales.

6. REALIDAD- INVESTIGACION- CIENCIA :
Son elementos que permiten toda relación científica.
La ciencia se nos presenta como un cuerpo de conocimientos respecto a
la realidad, de hechos y fenómenos que en ella acontecen.
La ciencia es un quehacer crítico no dogmático, que somete todos sus
supuestos a ensayo y critica.

7. 1.2.1 Niveles y subniveles del
conocimiento.
La sensación. Se refiere a La percepción. Incluye la
experiencias inmediatas interpretación de esas
Nivel Sensorial básicas, generadas por sensaciones, dándoles
estímulos aislados simples significado y organización
(Matlin y Foley 1996) (Matlin y Foley 1996)
Juicio. Según Aristóteles, el
juicio es el pensamiento
La representación. Se
compuesto de más de una
utiliza para procesar
idea, pero dotado, a la vez de Nivel Racional. conceptos en un sistema de
una unidad especial que se
información.
logra por medio de la
cópula.
Conceptos. Son
Razonamientos. Se
contribuciones o imágenes
entiende como la ocasión en
mentales, por medio de las
que el alumno llega a
cuales comprendemos las
conclusiones lógicas con
experiencias relacionados
datos que disponen sobre
con nuestros conocimientos
una situación determinada.
previos.

8. Messer clasifica las ciencias en:
Ciencias ideales:
(lógica, matemática,
ética, estética)
Ciencias reales:
(Ciencias naturales,
ciencias sociales,
metafísica)

9. 1.2.2. Tipos de conocimiento
Conocimiento
 Es la capacidad de actuar, procesar e interpretar
información.
 Puede ser interpretado y entendido por seres humanos e
incluso por máquinas a través de agentes inteligentes.
 Los científicos e investigadores definen de dos maneras el
conocimiento: como una representación mental de la
realidad y como la información que se puede transmitir de
un ente a otro por vías no genéticas.

10. Este es un Todos los resultados que
pensamiento dinámico Este utiliza modelos, se adquiera del
Conocimiento el cual utiliza métodos métodos, conocimiento científico Conocimiento
Científico: científico, procedimientos e son fundamentados en la Artístico:
investigaciones, información abstracta . realidad y en las
experimentación. investigaciones.
Se utiliza para
El conocimiento Conocimiento comunicar emociones,
Conocimiento Es más aplicado a la
revelado por Dios, y el Revelado: Este pensamientos,
teología o identidades
Empírico: religiosas.
conocimiento revelado conocimiento tiene dos sentimientos, además
por nuestra conciencia. formas: de descubrir la belleza
y sencillez de las cosas.
A partir de esta
clasificación se han
es propio de las generado otros tipos
Se da por casualidad
personas sin de conocimiento Sea cual sea el
de la vida, es decir, al Su fuente principal de
formación, pero que como: el conocimiento, el fin es
azar, permitiendo a conocimiento son los
tienen conocimiento demostrativo, el mismo, y es
los seres humanos sentidos.
del mundo exterior, lo intuitivo, sensible, desarrollar las
conducirse en su vida
que les permite actuar dinámico, inteligible, capacidades de los
y las diferentes
y determinar acciones, y otros, La mayoría de seres humanos para
actividades que
hechos y respuestas estos están aportar a la sociedad.
desarrollan.
casi por instinto. representados en la
clasificación
presentada.

11. 1.3. Definición de ciencia y clasificación
Definición:
 “La ciencia es un quehacer crítico no dogmático, que somete todos sus
supuestos, a ensayo y critica”.
 Es imposible Hacer cualquier planteamiento científico a espaldas de la
ciencia, por ello la base y punto de partida del científico es la realidad,
que mediante la investigación le permite llegar a la ciencia.
 La ciencia es, entonces, un cuerpo de conocimiento que reproduce las
leyes y teorías de los procesos naturales y sociales.
Realidad Investigación Ciencia

12. Clasificación de la ciencia
Lógica
Forma
Matemática
Física
Química
Ciencia Natural Biología
Psicología
Individual
Psicología social
Sociología
Economía
Fácticas
Ciencias políticas
Ciencias políticas
Cultural Historia material
Historia de las
ideas

13. 1.4. Elementos de la ciencia
Encontramos cuatro elementos importantes:
1. El objeto de la Ciencia:
 Lo constituye toda la realidad que existe, o sea la materia en movimiento (transformación, evolución),
así como las formas de su reflejo en la conciencia del hombre.
2. El Método:
 Los métodos se pueden ver de dos maneras: por un lado como un procedimiento para lograr
conocimientos, y por otro como la forma de justificación.
 Existen métodos generales que se utilizan en las ciencias como son: EL teórico; el experimental
3. La investigación:
 Tiene que ver con el conjunto de actividades que se desarrollan durante el proceso de elaboración de
los conocimientos
 En los problemas científicos se distinguen tres formas fundamentales:
 a) Investigaciones teóricas fundamentales
 b) Investigaciones teóricas dirigidas a un fin
 c) Investigación aplicada
 4. La Teoría:
 Es un conjunto de resultados en el proceso de elaboración de los conocimientos, constituido por
generalizaciones, leyes, teorías y principios, gracias a la investigación concreta del objeto del
conocimiento.

14. 1.5 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA CIENCIA
Entre las mas importantes tenemos las siguientes:
a) Su desarrollo no es lineal, el conocimiento no
empiezan desde cero pero a medida que transcurre
el tiempo se va aprendiendo cosas hasta llegar a un
determinado punto.
b) Su desarrollo no es histórico.
c) Su desarrollo no es neutro.
d) No es dogmatica.
e) El conocimiento es verificable:
El conocimiento puede ser entendido de diversas formas:
 Contemplación: Conocer es ver
 Asimilación: Es nutrirse
 Creación: Es engendrar

15. 1.6. La Ciencia Física
1.6.1 Definición:
 Dedicada a estudiar todos los fenómenos que se
producen en la naturaleza.
 Es una ciencia natural que estudia las propiedades
del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así
como sus interacciones.
 Es una ciencia experimental.
 Se la puede considerar la ciencia fundamental o
central.

16. 1.6.2. Elementos
A) Objeto: Consideramos en la materia propiedades, que se relacionan
directamente con nuestras capacidades sensoriales.
 Estas propiedades pueden sufrir modificaciones de dos tipos: físicas y
químicas.
B) Método científico:
 La física es una ciencia experimental que se basa en la observación de
procesos naturales.
 Cualquier teoría física tiene en el experimento su último test de validez.

17. Subdivisión del Método Científico
 1. Observación. La observación es un fenómeno ya que implica una
primera idea sobre su naturaleza.
 Se inducen las leyes: Para alcanzar el objetivo, es preciso identificar
las causas de los efectos observados y encontrar una ley.
 3. Principios: Es una hipótesis fundamental del enunciado muy
general y simple que se admite como demostrada por la experiencia.
 4. Modelos: Los modelos lógicos sobre los que se calcan las
estructuras de las teorías físicas.
 5. Teoría Física: Sirven para predecir fenómenos que aun no han
sido observados.
 6. Se deducen las leyes: La ley llamada de carácter empírico y puede
no ser realmente comprendida.

18. 1.7. Desarrollo de las teorías físicas
Torricelli, inventor del
La física en barómetro, instrumento
los ss. XVI y que unos años más tarde Boyle formuló la ley de la
Pascal utilizó para compresión de los gases
XVII (ley de Boyle-Mariotte).
determinar la presión
atmosférica.
En el s. XVI surgieron algunas En el mundo helénico,
figuras importantes (Copérnico, Arquímedes estudió
Steven, Cardano, Gilbert, Brahe), estudio en el s. III a. C.
pero hubo que esperar hasta diversas máquinas Entre otros..
principios del siglo XVIII para que, simples (torno, palanca,
con Galileo, se impusiese el empleo
sistemático de la verificación tornillo sin fin) y fundó la
experimental y la formulación Hidrostática.
matemática de las leyes físicas.
Si bien con el pensamiento filosófico de los
pitagóricos, Platón y Aristóteles surgió la
voluntad de comprender el mundo en
Galileo descubrió la ley de términos las ideas físicas de estos
la caída de los cuerpos y pensadores eran fruto de sistemas a
del péndulo, y puede ser prioridad y no de una investigación
considerado como el experimental.
creador de la mecánica.

19. Muchos grandes
hombres de la
física de este
siglo son
Bemoulli, Euler
asimismo
y D'Alembert Euler estudió el D'Alembert y
La física grandes nombres
fueron también movimiento de Lagrange
de la historia de
en el s. las matemáticas.
los fundadores rotación de un crearon la
XIII de la teoría sólido con un mecánica
Daniel Bernoulli
matemática de punto fijo. analítica.
D'Alembert,
las vibraciones.
Pitot, Venturi,
Euler y Lagrange
desarrollaron la
hidrodinámica.

20. Foucault ideo también un En el campo de la hidrostática, Young,
célebre experimento en el desarrolló el punto de vista que asimila la
que logró demostrar la superficie libre de un líquido a una
La física en el rotación de la Tierra. membrana
s. XIX
El s. XIX también conoció el
Fizeau y Foucault fueron desarrollo de la teoría del potencial
En las primeras décadas del los primeros en medir la
siglo, Young y Fresnel
velocidad de la luz con newtoniano (Laplace, Poisson) y de la
estudiaron los fenómenos de teoría de la elasticidad Toisson. Lamé,
interferencia y difracción de la métodos terrestres (1850)
luz, y el segundo formuló las Beltrami), así como progresos en
leyes que los rigen hidrodinámica (Stokes) y acústica
(lord Rayleigh).
Herschel. F. zeau y Rubens,
Gauss creó la teoría el espectro infrarrojo
general de los El s. XIX es el siglo del desarrollo del
sistemas centrados. electromagnetismo y la
termodinámica. El desarrollo del
electromagnetismo esta ligado a los
nombres de Volta, Laplace, Ampere,
Wollaston y Becquerel Oersted Gauss, Arago, Joule, Kirch
Kirchhoff y Bunsen descubrieron las Faraday, Webwry,
introdujeron el análisis radiaciones ultravioleta
espectral
Entre otros.

21. La física en el s. XX
En el s. XX en el descubrimiento de Becquerel, en 1896, de la radiactividad, fenómeno que estudiaron los
esposos Curie, quienes en 1898 lograron aislar el polonio y el radio.
Rutherford, quien descubrió la radiactividad del torio, distinguió los rayos alfa y beta en las emisiones
radiactivas (1903) y logró la primera transmutación artificial (1919).
Planck 1900) se produjo la primera gran ruptura en la física del s. XX. Para llegar a esta fórmula. Planck
supuso que la radiación electromagnética se emite en forma discontinua e introdujo la constante que hoy
He-va su nombre.
En 1905; Einstein, para explicar el efecto fotoeléctrico, amplio el supuesto de Planck postulando que.
Además de ser emitida en forma descontinúa, la radiación electromagnética viaja y es absorbida en
formas de paquetes» que pueden ser asimilados a partículas (fotones)
Lorentz, formulaba la teoría de la relatividad restringida o de la relatividad especial, teoría de la que se
deducía que la velocidad de la luz en el vacío constituye un límite físico inalcanzable y la célebre fórmula
E = mc2

22. 1.8. CLASIFICACION DE LA FÍSICA
Mecánica clásica
 MECÁNICA Mecánica de medios continuos
Mecánica de fluidos
MECANICA Acústica
FISICA ONDULATORIA Óptica
CLÁSICA
TERMODINAMICA Y
MECANICA ESTADISTICA
ELECTROMAGNETISMO Electricidad

23. CLASIFICACION DE LA FISICA
Teoría especial de la
relatividad
 RELATIVIDAD
Teoría general de la relatividad
gravitacional
MECÁNICA Átomo, núcleo, física-
FISICA CUÁNTICA química, física del estado
MODERNA solido
FÍSICA DE PARTÍCULAS

24. CLASIFICIÓN DE LA FÍSICA
Mecánica
 TERMODINÁMICA
Estadística
FUERA DEL EQUILIBRIO
percolación
Turbulencia de caos
FISICA DINÁMICA NO LINEAL
Fractales
CONTEMPORÁNEA
Socio Físico
Econofísica
SISTEMAS COMPLEJOS
Autorganizada
Redes
complejas
MECÁNICA DEMOSCÓPICA Puntos cuánticos

25. 1.9. Características particulares de la Física
1. Es la mas fundamental y general :
a. Durabilidad y permanencia
b. Los conceptos y teorías
2. La física es inherentemente simple.
 Conceptos Fundamentales:
 Fuerza, energía y campo
 Leyes fundamentales
 Las 3 leyes de Newton en la mecánica
 Las 3 leyes de la termodinámica
 Las 4 leyes de Maxwell en el electromagnetismo

26. 1.10. La física y su relación con otras ciencias
Física – Química:
 La química inorgánica, esta química primitiva fue muy
importante para la física.
 La teoría de los átomos fue comprobada en gran parte con
experimentos de química.
 Hay también una rama de la física y la química. Este es el método
estadístico, que se llama propiamente, mecánica estadística.
(calor y la termodinámica).
 La química inorgánica es una ciencia, ahora reducida
esencialmente a lo que se llama la físico-química y la química
cuántica.

27. Física – Biología
 La biología ayudaba a la física en el descubrimiento de la
conservación de la energía, lo cual fue demostrado por
Mayer.
 Si miramos más de cerca los procesos biológicos de los
animales vivos, vemos muchos fenómenos físicos: la
circulación de la sangre, bombas, presión.
 Si no fuera por el gran desarrollo de la física experimental,
los cuadros bioquímicos no se conocerían hoy.

28. Física-Astronomía
 La astronomía es más antigua que la física. En realidad, dio
origen a la física al mostrar la simplicidad del movimiento
de las estrellas y planetas.
 las estrellas están hechas de átomos de la misma
naturaleza de los que encontramos en la tierra.
 Dos elementos químicos se descubrieron en una estrella
antes que se encontraran en la tierra. El helio se descubrió
en el sol, de ahí su nombre, y el tecnecio se descubrió en
ciertas estrellas frías.

29. Física – Geología
 Los instrumentos de meteorología son instrumentos físicos,
y el desarrollo de la física experimental hizo posible estos
instrumentos.
 La velocidad de las ondas sísmicas a través de la tierra y la
distribución de densidades de la tierra.
 Ejemplo:
 Los procesos más obvios están al frente de nuestros ojos,
los procesos de erosión de los ríos, los vientos, etc.

30. Física – Matemática
 Las matemáticas ofrecen a la física el lenguaje y los
modelos lógicos sobre los que se calcan las estructuras de
las teorías físicas.
 La física y las matemáticas parecen desprenderse que el
proceso de avance del conocimiento físico está
condicionado por el progreso previo de los conocimientos
matemáticos.

31. Física del medio ambiente y energías
renovables
 La física también se encarga de aportar para la
conservación del planeta gracias al desarrollo de las
energías renovables o la mejora en eficiencia de las
energías fósiles actuales
 Placas solares
 Nanotecnología
 Modelos meteorológicos y climáticos
 Fusión nuclear.

32. 1.11. Importancia de la física en el estudio de Medio
Ambiente
 La presencia de la Física en el medioambiente y en las técnicas de
control y medición de contaminantes se centra en tres áreas.
 La contaminación en el mar o en la atmósfera pertenece a la Física
Troposférica. Pero si miramos la Estratosfera, nos encontramos con la
capa de Ozono es un absorbente de la radiación ultravioleta.
 Para conocer el daño que se está produciendo en la Capa de Ozono,
usamos una gran variedad de procesos físicos: absorción, intensidad de
la radiación, espectro electromagnético, etc.

33.  Ejemplo: En España las placas solares: utilizan
materiales semiconductores como el silicio para producir el
efecto fotoeléctrico, y generar corriente continua.