trabajo práctico n° 1: relaciones entre variables

TRABAJO PRÁCTICO N° 1: RELACIONES ENTRE VARIABLES
Cuando los científicos intentan comprender un fenómeno, hallar los factores que lo
afectan o formular una ley, parten de una idea, formulan hipótesis, diseñan
experimentos que les permita comprobarlas o refutarlas, hacen mediciones, relacionan
variables, analizan y extraen conclusiones.
Para determinar si existe alguna relación entre las variables, podemos utilizar múltiples
herramientas, como la organización de datos en tablas, determinadas operaciones
matemáticas y/o la construcción de gráficos.
En esta propuesta analizaremos si existe alguna relación entre el desplazamiento de una
bolita que cae dentro de un tubo con glicerina y el tiempo que emplea en realizar dicho
desplazamiento, y en caso afirmativo determinar cuál es esa relación.
La Fig. 1 muestra un esquema del dispositivo
experimental. El mismo consiste en un tubo de
acrílico que contiene glicerina y está sujeto a un pie
mediante dos agarraderas que lo mantienen en
posición vertical.
Dejen caer la bolita a través del tubo y observen
¿Cómo describirían el movimiento?
¿Qué variables deberían medir para que la descripción
sea más completa? ¿Con qué instrumentos?
Para medir el intervalo de tiempo correspondiente a
cada uno de los desplazamientos, utilizarán un
cronómetro. Para medir los desplazamientos de la
bolita, contarán con una cinta métrica metálica y una
cinta métrica de costura.
A
B
bolita
agarradera
glicerina
agarradera
pie
Fig. I: Esquema del dispositivo
experimental.
Determinen las fuentes de incertezas que puedan identificar para cada variable.
Estimen las incertezas absolutas de ∆x y de ∆t, justificando los criterios que usaron.
Desarrollo del TP
La bolita será liberada desde el borde del tubo (punto A) sin transmitirle velocidad al
hacerlo. Deberán asegurarse de soltar la bolita siempre desde la misma posición (A).
Para que el experimento pueda repetirse bajo las mismas condiciones iniciales, se puede
marcar con una fibra el punto B, que será elegido como posición inicial de los
movimientos. Esa referencia permanecerá fija durante todo el procedimiento. La
posición final de cada desplazamiento la marcarán con un trazo de la fibra, que irán
borrando luego de cada medición. Un imán les facilitará la tarea de recuperar la bolita
del fondo del tubo una vez que haya caído.
Una vez medido el intervalo de tiempo ∆t correspondiente a un desplazamiento ∆x, se
repetirá el procedimiento para otros desplazamientos. Los datos serán organizados en la
Tabla 1.
∆x (cm)
ε ∆x(cm)
∆t (s)
ε ∆t (s)
Tabla I: Resultados obtenidos para el desplazamiento de la bolita (∆x) y el intervalo de
tiempo correspondiente a ese desplazamiento (∆t).
Una herramienta útil para estudiar la relación entre dos variables es la representación
gráfica de una variable en función de la otra en un gráfico cartesiano.
Construyan, entonces, a partir de los datos de la Tabla I, el correspondiente gráfico.
Describan lo que observan en el gráfico.
¿Qué pueden afirmar acerca de la relación entre ∆x y ∆t?
¿Consideran adecuado afirmar que la relación es de proporcionalidad directa? ¿Por
qué?
En caso afirmativo hallen la pendiente a partir del método gráfico.
Extraigan conclusiones acerca de la relación entre las variables estudiadas y acerca
del método de medición empleado para medir el tiempo y el desplazamiento.