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Joseph Joubert

Las mediciones científicas y la organización de datos

Las mediciones en la actividad científica

Las mediciones científicas y la organización de datos obtenidos en la investigación, son dos subtemas de la Unidad “El Trabajo Científico” que se imparte en Octavo curso de Básica.

La observación y la experimentación son usadas para dar respuesta a los cuestionamientos sobre hechos y fenómenos de la naturaleza. Sin embargo, debemos fijarnos en las propiedades que se pueden medir, además de analizar el ¿Qué? ¿Cómo? Y ¿Por qué? de las cosas.

Las propiedades que pueden medirse se denominan magnitudes físicas.

Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física.
 

A nivel internacional se ha creado un Sistema de medidas con la finalidad de unificar criterios en toda la comunidad científica y para facilitar el entendimiento entre las personas. El Sistema Internacional de medida también es llamado SI.

El Sistema Internacional (SI) nace en 1792 con el desarrollo del Sistema Métrico Decimal y la aprobación de la Academia de Ciencias de la primera definición internacional del metro.
 

Unidad de medidas utilizadas en el Sistema Internacional (SI)

Magnitud
Unidad
Nombre
Símbolo
Longitud (L) Metro m
Masa (m) Kilogramo kg
Tiempo (t) Segundo s
Intensidad de corriente eléctrica Amperio A
Temperatura (T) Kelvin K
Cantidad de sustancia Mol mol
Intensidad luminosa Candela cd

 

Otros sistemas de medidas:

Sistema Cegesimal (CGS)
Longitud Centímetro (cm)
Masa Gramo (g)
Tiempo Segundo (s)


Sistema inglés
Longitud pie
Masa libra (lb)
Tiempo segundo (s)

 

Unidad de medidas utilizadas en el
Sistema Técnico o Gravitacional
Magnitud Nombre Símbolo
Longitud Metro  m
Masa Unidad técnica de masa UTM
Tiempo Segundol S

 

Otras unidades
Velocidad (v) Metro por segundo m/s
Aceleración (a) Metro por segundo al cuadrado m/s²
Fuerza (F) Newton N
Presión (P) Pascal Pa
Carga eléctrica (Q) Columbio (Coulomb) C
Potencia eléctrica Vatio (Watt) V (W)
Fuerza electromotriz Voltio V
Energía (EN) Julio J
Fuerza Kilogramo fuerza Kgf
Fuerza Dyna (Dina) Dy


Múltiplos y submúltiplos del metro


Centímetro
Metro
Kilómetro
Pulgada
Pie
1 centímetro 1 0.01 0.00001 0.3937 0.0328
1 metro 100 1 0.001 39.3 3.25
1 kilómetro 100,000 1000 1 0.000393 3281
1 pulgada 2.56 0.02540 0.0000254 1
1 pie 30.38 0.3048 0.0003048 12

Medidas de longitud, superficie y volumen

Medidas de longitud

Son aquellas que sirven para determinar la extensión en una sola dimensión. Por ejemplo; la altura de un árbol, el largo de la calle, etc. La unidad de las medidas de longitud es el metro lineal (m).
 

Medidas de superficie o cuadradas

Sirven para medir extensiones consideradas en dos dimensiones: largo y ancho. La unidad es el metro cuadrado (m²), que es un cuadrado de 1 metro por lado.

Las medidas de superficie no son efectivas; para medir las superficies se utilizan las medidas de longitud con las que apreciamos separadamente las dos dimensiones, largo y ancho, para luego efectuar los cálculos correspondientes.

Medidas de volumen

Sirven para medir volúmenes, o sea, extensiones consideradas en sus tres dimensiones: largo, ancho y altura. La unidad de estas medidas, es el metro cúbico, que es un cubo que tiene 1 metro de ancho y 1 metro de altura.

Medidas de masa
 

La unidad principal para medir masas es el gramo (g). Existen otras unidades para medir cantidades de masa mayores y menores, las más usuales son:

Kilogramo (kg) 1000g
Hectogramo (hg) 100g
Decagramo (dag) 10g
Gramo (g)
Decigramo (dg)
0.1g
Centigramo (cg)
0.01g
Miligramo (mg)
0.001g

 

Otras unidades de masa

Tonelada métrica

Se utiliza para medir masas muy grandes.

1 t = 1000 kg

Quintal métrico

Utilizado en la agricultura.

1 q = 100 kg

Medidas de tiempo

La unidad fundamental para medir el tiempo es el segundo (s). Las medidas de tiempo más usuales son:
Medida
Equivalente
Segundo (s)
Minuto (min) 60 s
Hora (h) 60 min; 3,600 s
Día 24 hrs.
Semana 7 días
Quincena 15 días
Mes 28, 29, 30, ó 31 días
Trimestre 3 meses
Cuatrimestre 4 meses
Semestre 6 meses
Año 365 ó 366 días (año bisiesto)
Bieno 2 años
Trienio 3 años
Lustro o quinquenio 5 años
Década 10 años
Siglo 100 años
Milenio 1,000 años

 

Conversión de medidas

Hay unidades de medidas que no están en el sistema internacional, pero que por el uso generalizado que se les da, se consideran admisibles.

A continuación te presentamos algunas conversiones de las unidades utilizadas con más frecuencia y que podemos realizar utilizando los factores de conversión que te presentamos a continuación.


Si se desea pasar de una unidad a otra tenemos que multiplicar (si es de una unidad mayor a otra menor), o dividir (si es de una unidad menor a otra mayor) por la unidad seguida de tantos ceros como lugares haya entre ellas.
 

¿Qué hacer para pasar 50 kg a dg?

 

Tenemos que multiplicar, porque el kilogramo es mayor que el decigramo; por la unidad seguida de cuatro ceros, ya que hay cuatro lugares entre ambos.

50 kg × 10 000 = 500 000 dg

¿Qué hacer para pasar 408 mg a dg?

Tenemos que dividir, porque el miligramo es menor que el decigramo, por la unidad seguida de dos ceros, ya que hay dos lugares entre ambos.

408 ÷ 100 = 4.08 dg

Ejemplos:

5kg + 5hm + 7 dg ? 5,000g + 500 g + 70 g = 5,570 g


25.56 dg + 526.9 dg ? 255.6 g + 52.69 g = 308.29 g


53,600mg + 9,830 cg ? 53.6g + 98.3g = 151.9 g


1.83hg + 9.7dg + 3,700cg ? 183g + 97g + 37g = 317g

 

Tablas de conversiones


Centímetro
Metro
Kilómetro
Pulgada
Pie
1 centimetro 1 0.01 0.00001 0.3937 0.0328
1 metro 100 1 0.001 39.3 3.25
1 kilómetro 100,000 1000 1 0.000393 3281
1 pulgada 2.56 0.02540 0.0000254 1
1 pie 30.38 0.3048 0.0003048 12

 


Gramo
Kilogramo
Onza
Libra
1 gramo 1 0.001 0.3527 0.002205
1 kilogramo 1000 1 35.27 2.205
1 onza 28.35 0.02835 1 0.06225
1 libra 453.6 0.4536 16 1

Organización de datos obtenidos en la investigación

La obtención de datos es una tarea de suma importancia para los científicos o quienes investigan. Sin embargo, más importante es aún de dichos datos la información que contienen. Estas informaciones sostienen los razonamientos que respaldan las hipótesis.
 

Los datos obtenidos en la experimentación deben registrarse claramente en cuadros y gráficos de tal forma que muestren las relaciones entre variables, es decir, aquellas situaciones que pueden incidir en la variación del hecho.


Ejemplos

Cantidad de agua
Temperatura de ebullición
5 litros 100 °C
10 litros 100 °C
15 litros 100 °C
20 litros 100 °C

Temperatura de ebullición del agua

Procedimiento a seguir para elaborar gráficos

Aspectos a tomar en cuenta:
 
  • Obtener una tabla de valores.
  • Trazar un sistema de ejes perpendiculares (cartesianos) y divídelos en partes iguales.
  • Identificar las variables y colocarte en cada eje.
  • Elegir la escala de medida que se va a usar.
  • Situar los puntos y trazar el gráfico.
Aplicación de Tabulación y Graficación (Ejemplo)
 

Dos estudiantes tomaron tres bolas plásticas de diferentes tamaños y las colgaron de un dinamómetro; observaron que produjeron diferentes alargamientos del resorte.

Fuerza
Longitud del resorte
1 N 2 cm
2 N 4 cm
3 N 6 cm

Repitieron la acción pero antes midieron la masa de cada bola y la anotaron. Luego fueron colgando una por una las bolas en el resorte y anotaron la longitud alcanzada por el resorte en cada caso.

 

Deformación de un resorte

Tabularon los datos en un cuadro. Luego vieron las relaciones entre estas variables y construyeron un gráfico

Observa la relación entre ambas magnitudes.

Enlaces Externos:

CEM: Sistema Internacional de Unidades SI
Wikipedia: Sistema Internacional de Unidades

Clasificación Curricular:
8° Básica Matemática