10 minInicio
Activación vinculada a la PAES
Un equipo afirma haber comprobado la ley de Ohm con una sola medición (\(V=6{,}0\,\mathrm{V}\), \(I=0{,}30\,\mathrm{A}\)) y concluye que “todo resistor del universo cumple \(V=IR\)”. El principal problema de validez/alcance es:
A) Una sola pareja de datos no establece un patrón ni generaliza a todos los resistores
B) El cuociente \(V/I\) no se puede calcular con esos números
C) Una medición basta para probar linealidad si \(R\) resulta \(20\,\Omega\)
D) El alcance es adecuado porque 6 V es un valor típico de laboratorio
Ver desarrollo
A. \(R=20\,\Omega\) puede ser correcto para ese caso, pero un punto no prueba linealidad ni autoriza a hablar de “todos los resistores”. B es falsa (\(V/I\) sí se calcula); C y D confunden un valor típico o un cuociente puntual con un patrón y un alcance válidos.
Preguntas breves
¿Validez y confiabilidad son lo mismo? ¿Replicar el procedimiento es idéntico a obtener el mismo número? ¿Puede una hipótesis ser coherente con el objetivo y la conclusión no?
Conceptos previos clave
Cuatro lentes para evaluar
H4 analiza validez y confiabilidad (para replicar, reproducir, mejorar o adaptar), la coherencia interna entre componentes, y las aplicaciones tecnológicas de una investigación.
| Lente | Pregunta guía |
| Validez | ¿El diseño mide lo que dice medir? ¿Las variables extrañas están controladas? |
| Confiabilidad | ¿Mediciones repetidas son consistentes? ¿Hay suficientes datos? |
| Alcance / limitación | ¿Hasta dónde se puede generalizar? ¿Qué quedó fuera (roce, \(T\), escala)? |
| Replicabilidad | ¿Otro equipo podría seguir los pasos con la información dada? |
| Reproducibilidad | ¿Se obtienen resultados compatibles en otra ocasión o laboratorio? |
| Coherencia | ¿Objetivo, hipótesis, variables, datos y conclusión se corresponden? |
| Tecnología | ¿Qué dispositivo o práctica mejora gracias a esa investigación? |
Replicar = poder repetir el método. Reproducir = volver a hallar el resultado. Un informe sin instrumentos ni cantidades no se replica bien, aunque la idea sea correcta.
20 minDesarrollo 2
Coherencia interna y puente a la tecnología
Evalúe si dos o más piezas “se hablan”: una hipótesis sobre masa y aceleración no se cierra con una conclusión sobre el color del móvil. Un objetivo de “relacionar \(I\) y \(V\)” no se cumple midiendo solo la temperatura del aula.
| Investigación / idea | Aporte tecnológico típico (PAES) |
| Propagación e interferencia de EM | Radar, Wi-Fi, fibra óptica, radio |
| Lentes y espejos | Telescopios, lentes oftálmicas, cámaras |
| Circuitos, Ohm, potencia | Protecciones domiciliarias, eficiencia, medidores |
| Tectónica y ondas sísmicas | Normas de construcción, redes de monitoreo |
La tecnología no “prueba” sola la teoría, pero H4 pide reconocer cómo la investigación alimenta un dispositivo o una mejora (alcance, precisión, seguridad, eficiencia).
30 minTrabajo de estudiantes
Ejercicios tipo PAES
1. Se mide el período de un péndulo con un reloj de cocina (resolución 1 min) para oscilaciones de 1,5 s. La principal limitación es:
A) el período de 1,5 s es incompatible con cualquier péndulo
B) un reloj de resolución 1 min basta, porque se puede estimar a ojo la fracción
C) el instrumento no tiene resolución adecuada (validez de la medición)
D) el problema es no haber usado un amperímetro
Ver respuesta
C. Un intervalo de 1,5 s no se distingue con resolución de 1 min: no se mide lo que se pretende. A es falso (sí hay péndulos de ese orden); B sobreestima el instrumento; D asocia un aparato de corriente a una magnitud temporal.
2. Un grupo toma 12 mediciones de \(I\) a cada \(V\) y reporta el promedio y la dispersión. Eso mejora sobre todo:
A) la confiabilidad de los resultados
B) la validez de medir corriente con un termómetro
C) la replicabilidad de un procedimiento que no se describió
D) el marco conceptual de Newton, de manera automática
Ver respuesta
A. Repetir y reportar dispersión habla de consistencia (confiabilidad). No corrige un instrumento inadecuado (B), no reemplaza un protocolo ausente (C) ni “mejora Newton” (D).
3. Concluir la ley de Ohm para “cualquier material a cualquier temperatura” a partir de un solo carbono a 20 °C es un problema de:
A) confiabilidad, porque bastarían más repeticiones del mismo material y \(T\)
B) replicabilidad, solo porque el protocolo no se publicó
C) coherencia, porque el objetivo era medir el color del resistor
D) alcance o sobre-generalización
Ver respuesta
D. La conclusión excede la muestra y las condiciones. A apunta a repeticiones del mismo caso, no a generalizar a todo material; B y C nombran otros lentes de H4 que el enunciado no sitúa como el problema central.
4. Se investiga el roce, pero no se controla si la superficie está mojada a veces. La validez se ve afectada porque:
A) el agua mejora la validez al agregar más datos
B) aparece una variable extraña no controlada
C) el roce deja de ser una fuerza cuando hay agua
D) el problema es solo de elección del gráfico (H5), no del diseño
Ver respuesta
B. Sin controlar la humedad, los cambios de roce pueden deberse al agua y no a la variable de interés: baja la validez. A invierte el diagnóstico; C es una afirmación física incorrecta como “solución”; D desplaza el problema a la comunicación.
5. Un informe dice “medimos la luz” sin ángulo, distancia ni tipo de sensor. Lo más crítico es:
A) la baja replicabilidad del procedimiento
B) la alta reproducibilidad garantizada por esa frase
C) la validez perfecta, porque “luz” ya es una variable única
D) la coherencia con una conclusión sobre la ley de Ohm
Ver respuesta
A. Otro equipo no puede repetir los pasos. B y C afirman lo contrario de lo que permite el informe; D introduce un modelo eléctrico que el enunciado no usa.
6. Dos laboratorios siguen el mismo protocolo de \(I\)–\(V\) y obtienen pendientes compatibles dentro del error. Eso ilustra principalmente:
A) irreproducibilidad
B) que copiaron una conclusión de un medio de prensa
C) reproducibilidad de los resultados
D) ausencia de modelo
Ver respuesta
C. Resultados compatibles entre grupos, con el mismo protocolo, hablan de reproducibilidad. A afirma lo contrario; B y D no se siguen de la coincidencia de pendientes.
7. Un equipo no logra el mismo alcance del proyectil que otro, pero usó otra masa y otro ángulo no declarados. Antes de rechazar la cinemática, H4 pide:
A) declarar que el modelo de Galileo no aplica nunca
B) eliminar los datos que no coinciden
C) medir una variable no mecánica, como el color del patio
D) revisar si el procedimiento fue realmente el mismo (replicabilidad)
Ver respuesta
D. Sin el mismo procedimiento no se juzga la reproducibilidad del fenómeno ni se descarta el modelo. A, B y C saltan a una conclusión indebida o cambian de variable.
8. Publicar valores de \(n\) con el par de medios, \(\lambda\) aproximada y el método (Snell) permite:
A) solo mejorar el título del informe
B) que otros repliquen o adapten la medición
C) prohibir la refracción en otros laboratorios
D) garantizar la ausencia de todo error futuro
Ver respuesta
B. Información operativa aumenta la replicabilidad. No es un adorno (A), no “prohíbe” un fenómeno (C) y no elimina todo error (D).
9. Objetivo: relacionar \(a\) con \(F\) a masa constante. Conclusión: “el auto de cierto color es más aerodinámico, sin datos de \(a\) ni de \(F\).” Hay falta de:
A) validez de un amperímetro que no se usó
B) replicabilidad de un protocolo de lentes
C) coherencia entre objetivo y conclusión
D) aporte tecnológico del radar
Ver respuesta
C. Objetivo y conclusión no se corresponden: se pidió \(a\) y \(F\) y se concluyó color/aerodinámica sin esas variables. A, B y D nombran componentes ajenos a este desajuste.
10. Hipótesis: “a mayor \(\lambda\), menor \(f\) en el vacío”. Datos de radio y de luz visible la cumplen, pero la conclusión dice “en el agua \(c\) es mayor que en el vacío”. El problema es:
A) coherencia entre hipótesis/datos y conclusión
B) que \(c=\lambda f\) no puede usarse nunca con radio ni con visible
C) que la conclusión es coherente porque cambia de medio a propósito
D) que no hay problema de coherencia si el texto es extenso
Ver respuesta
A. Hipótesis y datos hablan de \(\lambda\) y \(f\) en el vacío; la conclusión cambia de medio y afirma algo no sustentado (y físicamente invertido). B es falsa; C y D niegan el desajuste.
11. Se declara variable independiente el ángulo de incidencia, pero en la práctica se cambió el prisma cada vez. La incoherencia es entre:
A) el marco conceptual de la deriva continental
B) la tecnología del kWh
C) un informe que sí detalla ángulos y prisma de manera completa
D) el diseño declarado y el procedimiento real (variables)
Ver respuesta
D. Se mezcló una segunda independiente (el prisma/medio) no anunciada. A y B son temas ajenos; C contradice el enunciado: el procedimiento no coincidió con lo declarado.
12. Marco conceptual: lentes convergentes. Procedimiento: solo espejos planos. Conclusión sobre el aumento de una lupa. Lo más débil es:
A) que las lupas no puedan existir como instrumentos
B) la coherencia marco–procedimiento–conclusión
C) que los espejos planos produzcan siempre aumento 100 veces
D) la ausencia de datos sísmicos en el informe
Ver respuesta
B. El procedimiento no produce evidencia del modelo usado en la conclusión. A, C y D no identifican ese desajuste entre piezas de la investigación.
13. La investigación de ondas EM y su reflexión ha contribuido principalmente a:
A) el diseño de calefactores por efecto Joule, de manera exclusiva
B) la datación de fósiles de ambientes continentales
C) el radar y las comunicaciones inalámbricas
D) la medición de \(g\) con un péndulo
Ver respuesta
C. Propagación y eco de radio/microondas alimentan radar y enlaces inalámbricos. A, B y D son aplicaciones de otros campos (Joule, paleontología, cinemática), no el puente más directo de esa investigación.
14. Estudios de eficiencia y potencia eléctrica impactan la tecnología cotidiana porque:
A) permiten diseñar artefactos y leer el consumo (kWh) con criterio
B) permiten prescindir de cualquier modelo de circuito
C) demuestran que la potencia no se relaciona con el consumo
D) reemplazan la tectónica de placas como modelo de la Tierra
Ver respuesta
A. De circuitos y \(P=VI\) se pasa a etiquetas, boletas y diseño. B y C niegan el modelo o la relación \(E=Pt\); D mezcla ejes temáticos.
15. El conocimiento de bordes de placa y ondas P/S contribuye a:
A) omitir la sismicidad en las normas de construcción
B) detener las placas con un anclaje rígido
C) eliminar la astenosfera como capa del modelo
D) redes de monitoreo y criterios de construcción más informados
Ver respuesta
D. La investigación alimenta monitoreo y normas, no el control del manto. A, B y C no son aplicaciones tecnológicas reales de ese conocimiento.