Metodología Científica y Técnicas Experimentales
La Metodología y Técnicas Experimentales evalúa diseñar, medir, analizar y comunicar. No basta con nombrar el método: hay que identificar variables, controles y fuentes de error, y expresar resultados con unidades coherentes.
Diseño experimental
- Hipótesis contrastable, variable independiente (la que se manipula), dependiente (la que se mide) y variables controladas (constantes).
- Grupo control, réplicas, aleatorización y, cuando proceda, ciego o doble ciego. Un control permite atribuir el efecto a la variable manipulada.
Medición y errores
- Sistema Internacional: masa kg, longitud m, tiempo s, temperatura K, cantidad mol. Precisión es repetibilidad; exactitud es cercanía al valor verdadero.
- Error aleatorio: dispersa en ambos sentidos y se reduce repitiendo. Error sistemático: sesgo constante; repetir no lo elimina. Incertidumbre relativa = incertidumbre absoluta/valor; se suman las relativas al multiplicar o dividir.
Análisis y comunicación
- Tablas con unidades; gráficas con variable independiente en abscisas. La linealización permite obtener pendientes e interceptos con significado físico.
- Media, desviación estándar y barras de error; correlación no implica causalidad.
Ejemplo resuelto: densidad con incertidumbre
Una muestra tiene m = 12,04 ± 0,02 g y V = 4,0 ± 0,1 mL. Densidad: ρ = 12,04/4,0 = 3,01 g/mL. Incertidumbres relativas: 0,02/12,04 = 0,17%; 0,1/4,0 = 2,5%; suma = 2,67%. Incertidumbre absoluta: 3,01 × 0,0267 = 0,08 g/mL. Resultado: 3,01 ± 0,08 g/mL, o 3,0 ± 0,1 g/mL según cifras significativas. El volumen domina el error; repetir la medida o usar material más preciso mejora la precisión, pero no corrige un sesgo sistemático.
Errores que restan puntos
- Confundir precisión con exactitud.
- Creer que repetir elimina un error sistemático.
- Redondear antes de terminar los cálculos o arrastrar cifras significativas incorrectas.
- Confundir variable controlada con grupo control.
- Interpretar una correlación como relación causal.
- Omitir unidades o no convertir a unidades SI.