Recuerda la pregunta Nº4 de Ciencias
Un grupo de investigación pretende estudiar la relación entre la desviación que experimenta un haz de luz al pasar desde el aire a un cierto medio y la densidad de dicho medio. Para ello, se dispone de un puntero láser, un transportador, azúcar y un recipiente transparente de paredes planas que contiene agua destilada.
Con estos materiales, ¿cuál de los siguientes procedimientos experimentales es el más adecuado para cumplir con el propósito descrito por el grupo de investigación?
- Hacer incidir un haz de luz láser sobre un punto de la interfase y medir el ángulo de refracción del haz que se propaga en el agua destilada con una cantidad fija de azúcar disuelta en ella.
- Hacer incidir un haz de luz láser sobre distintos puntos de la interfase y medir el ángulo de refracción del haz que se propaga en el agua destilada con una cantidad fija de azúcar disuelta en ella.
- Hacer incidir un haz de luz láser con una inclinación fija sobre un punto de la interfase y medir el ángulo de refracción del haz a medida que se disuelve una cantidad creciente de azúcar en el agua destilada.
- Hacer incidir distintos haces de luz láser con distintas inclinaciones entre sí sobre un punto de la interfase y medir el ángulo de refracción del haz a medida que se disuelve una cantidad creciente de azúcar en el agua destilada.
¿Cómo se responde esta pregunta?
Para responder correctamente esta pregunta debes analizar qué es lo que se pretende estudiar, que en esta situación corresponde al estudio de la relación entre la desviación experimentada por un haz de luz al pasar del aire a otro medio, que en este caso es agua destilada con azúcar, y la densidad del otro medio, la cual se obtiene a medida que se va añadiendo azúcar al agua destilada. Así, debes elegir el procedimiento experimental que sea más adecuado para el propósito de estudio antes descrito.
Los procedimientos experimentales planteados en las opciones A) y B), contrariamente a lo que se requiere, mantendrán fija la densidad de la mezcla de agua destilada con azúcar, por lo que a partir de estos procedimientos no se podrá determinar la relación entre la densidad del agua con azúcar y el ángulo de refracción del haz de luz. Aquello que diferencia ambas opciones, hacer incidir el haz de luz en un punto de la interfase o en varios puntos de ella, no es relevante para el objetivo de estudio, pues la densidad del agua es la misma en ambos casos. Por lo tanto, ninguna de estas opciones es la correcta.
Por otro lado, en el procedimiento presentado en la opción C), se mide el ángulo de refracción del haz de luz a medida que se va disolviendo cada vez más azúcar en el agua destilada, con lo cual se obtendrá una variación de la densidad de la mezcla. De este modo, se lograrán diferentes mediciones del ángulo de refracción a medida que va variando dicha densidad, que es justamente aquello que se pretende estudiar. En consecuencia, esta es la opción correcta.
Finalmente, si bien el procedimiento experimental expuesto en la opción D) permitirá estudiar la relación entre el ángulo de refracción del haz y la densidad de la mezcla de agua destilada con azúcar, no corresponde al procedimiento más adecuado, ya que se varía tanto la densidad de la mezcla como el ángulo de incidencia del haz sobre la interfase, por lo que cualquier variación del ángulo de refracción (variable dependiente) no se le podrá atribuir únicamente a la manipulación a voluntad de una de estas variables (variable independiente). Por ende, la opción D) es incorrecta.
¿Qué necesitas saber y saber hacer para responder correctamente esta pregunta?
Debes saber seleccionar procedimientos de investigación para la resolución de un problema científico. En este caso, el problema es el estudio de la relación entre el ángulo de refracción de un haz de luz que pasa del aire a un segundo medio y la densidad de este medio.
En particular, debes identificar adecuadamente las variables involucradas en un procedimiento experimental y determinar cuál de ellas debe cumplir el rol de la variable independiente, pertinente con el procedimiento experimental que mejor se adecue con el objetivo de estudio.