Revisa Resolución

PREGUNTA (Módulo Común)
Un grupo de estudiantes se propone investigar acerca de la caída de los
cuerpos y verificar experimentalmente el modelo que afirma que, en ausencia de
roce, la distancia que recorre un cuerpo en caída libre es directamente
proporcional al cuadrado del tiempo que dura la caída. Para ello, dejan caer una
pelota desde seis alturas H diferentes, midiendo el tiempo t que tarda en llegar
al suelo en cada caso. Los resultados obtenidos están representados, mediante
puntos, en el siguiente gráfico de H en función de t 2 .
H (m)
6
4
2
0
1
2
t 2 (s 2 )
Sobre la base de la información que entrega el gráfico, ¿cuál de las siguientes
opciones es una conclusión correcta a partir de la investigación de estos
estudiantes?
A)
B)
C)
D)
E)
El modelo es válido para caídas superiores a 2 m.
El modelo es válido para las mediciones realizadas.
El modelo es adecuado para un rango limitado de alturas.
Errores en las mediciones han impedido validar el modelo.
El gráfico no es el adecuado porque debiera ser H en función de t.
COMENTARIO
Este ítem requiere que el postulante analice una situación contrastando el modelo
que desea verificarse con los resultados del experimento.
En el enunciado, el modelo a verificar afirma que la distancia recorrida por un
cuerpo en caída libre es directamente proporcional al cuadrado del tiempo
empleado en la caída. Lo primero que se puede considerar es que si dos variables
son directamente proporcionales, entonces existe una relación lineal entre ellas, lo
que gráficamente se representa con una recta que pasa por el origen del sistema
coordenado. En el caso planteado, los datos experimentales permiten ajustar una
recta que pasa por el origen del sistema coordenado t 2 ,H y por los dos primeros
datos experimentales, como se muestra en la Figura 1.

H (m)

Modelo utilizado
por los estudiantes
6
4
2
0
1
Figura 1
2
t 2 (s 2 )
A partir de lo descrito, se infiere que para alturas superiores a 2 metros, el modelo
se hace progresivamente menos confiable, pues no se ajusta a las mediciones
realizadas, lo cual invalida como respuesta correcta al ítem tanto a la opción A)
como a la B). A su vez, para alturas inferiores o iguales a 2 metros las mediciones
realizadas por los estudiantes tienen una precisión aceptable, por lo que se
concluye que el modelo se adecúa a la descripción del movimiento en un rango
limitado de alturas, siendo correcta la opción C).
Por último, no es posible concluir, a partir de la información proporcionada, que
sean errores en las mediciones los responsables de que los resultados de los
estudiantes no se ajusten al modelo, pues si así fuese, los datos que están fuera de
la curva del modelo podrían no tener una tendencia clara como la que se
representa en la Figura 2.
H (m)
Modelo utilizado
por los estudiantes
6
4
Tendencia de
los datos
2
0
2
1
t 2 (s 2 )
Figura 2
En consecuencia, la diferencia entre los datos y la curva del modelo no es
directamente atribuible a errores de medición, por lo que la opción D) es incorrecta.
FICHA DE REFERENCIA CURRICULAR
Eje Temático / Área Temática: Habilidad de Pensamiento Científico / Mecánica
Nivel: II Medio
Objetivo Fundamental: Reconocer las limitaciones y la utilidad de modelos y
teorías como representaciones científicas de la realidad, que permiten dar
respuesta a diversos fenómenos o situaciones problemas.
Habilidad de Pensamiento Científico: Identificación de las limitaciones que
presentan modelos y teorías científicas que persiguen explicar diversas situaciones
problemas.
Clave: C