En la vida diaria constantemente se hacen mediciones, por ejemplo: el tiempo que toma trasladarse de un lugar a otro, la cantidad de mercancías que se compran, etc. Las mediciones son importantes, tanto en la vida cotidiana como en la experimentación en donde permiten reunir información para después organizarla y obtener conclusiones.

     El científico inglés William Thomson Kelvin (1824-1907) resumió la importancia de la medición como parte esencial del desarrollo de la ciencia, en el siguiente comentario: "Con frecuencia digo que cuando se puede medir y expresar con números aquello sobre lo cual se está hablando, se sabe algo del tema; pero cuando no se puede medir, es decir, cuando no es posible expresarlo con números, el conocimiento es insuficiente".

     Si utilizamos cualquier objeto para medir, los resultados serán diferentes, dependiendo del objeto empleado para comparar. Para evitar esto se utilizan los patrones de medida, que son acuerdos internacionales para medir y obtener el mismo resultado.

 

 LA MEDICIÓN

Una medición consiste en comparar la magnitud de una variable con una unidad de medida.

     En experimentos de física y química es necesario medir muchas variables.

     A mayor precisión en un experimento, aumenta la necesidad de mejorar las mediciones. Por ello, es importante ser cuidadosos al hacer las mediciones, pues éstas apoyan los razonamientos, hipótesis y explicaciones de un experimento.

     El tiempo, la longitud, el peso y la temperatura son magnitudes, las cuales si se aprecian a simple vista tienen un valor diferente para cada persona.

     Las magnitudes son cualidades o características de los cuerpos susceptibles de ser medidas o comparadas cuantitativamente con números y con un patrón o unidad básica.

     Por ejemplo, para obtener los valores de una magnitud con mayor precisión se han diseñado diversos instrumentos.

     En el proceso de medición intervienen tres elementos:

  1. La propiedad o fenómeno que se desea medir.
  2. El instrumento o aparato de medición utilizado.
  3. La unidad de medida que se toma como base de comparación.

     Las unidades de una medición indican su naturaleza y la escala con la cual se calculan. Esto es, si se dijera que un objeto mide 2.5 ello no tendría sentido físico, pero se transformaría en una descripción de la magnitud si se añadiera la unidad de medida: 2.5 gramos.

     Para medir las magnitudes, los científicos han creado unidades de medida y las agruparon en sistemas de unidades. La mayoría de las unidades se expresan en función de las llamadas fundamentales, las cuales son empleadas para medir magnitudes básicas de física. Asimismo, existen otras llamadas derivadas, formadas a partir de las unidades fundamentales.

     Por ejemplo, la unidad de área es el metro cuadrado, que se deriva de la unidad de longitud. La unidad de velocidad es el metro por segundo, que se deriva de la unidad de longitud y la unidad de tiempo.

Magnitud fundamental

Símbolo de la unidad fundamental

Magnitud derivada

Símbolo de la unidad derivada

Longitud

m

Área

m3

Tiempo

s

Velocidad

m
s

      El sistema de medición empleado en las ciencias es el Sistema Internacional de Unidades, al cual se le designa con las siglas SI. Sus unidades principales son:

Unidades Fundamentales del SI

Magnitud

Unidad

Símbolo

Longitud

metro

m

Masa

kilogramo

kg

Tiempo

segundo

s

Intensidad de corriente eléctrica

ampere

A

Temperatura

kelvin

K

Intensidad luminosa

candela

cd

Cantidad de sustancia

mol

mol

     Las mediciones pueden ser directas o indirectas. Las primeras consisten en comparar la magnitud a medir con una escala material y hacer un conteo de las unidades y submúltiplos de la escala que tiene la magnitud. Por ejemplo, para medir la longitud de una mesa se realiza una medición directa con una regla graduada.

     Una medición indirecta generalmente presupone una directa y un cálculo matemático; por ejemplo: para medir el área de un círculo se determina la longitud de su diámetro con una medición directa y el empleo de la fórmula A = P r2.

      La ciencia está cimentada sobre algunos conceptos básicos y éstos, a su vez, se derivan de las medidas, relaciones y comparaciones obtenidas en experimentos científicos.

 

 LA EXPERIMENTACIÓN

El experimento es una práctica científica en el cual se provoca algún fenómeno para observar e interpretar su resultado y así comprobar el grado de validez de una hipótesis.

     El creador del método experimental fue Galileo Galilei. Galileo nació en la ciudad de Pisa, Italia, el 15 de febrero de 1564. Dedicó su vida a la investigación científica, de la cual son resultado sus estudios relacionados con la medición del tiempo, el movimiento, la flotación de los cuerpos y la naturaleza del calor.

     Es considerado el creador del método experimental en la física, por establecer que cualquier afirmación relacionada con algún fenómeno propio de esta materia debería estar basada en experimentos y observaciones detalladas.

     El método que Galileo proponía para el estudio de los fenómenos de la naturaleza era contrario a los pensamientos de su época, por lo cual sus ideas fueron rechazadas, lo que no le impidió continuar sus investigaciones.

     Al estudiar la caída de los cuerpos, mediante experimentos y mediciones precisas, Galileo llegó a la siguiente conclusión:

     Si se dejan caer simultáneamente y desde una misma altura un cuerpo ligero y otro pesado, ambos caerán con la misma aceleración, llegando al suelo en el mismo instante.

     Para obtener esta conclusión Galileo subió a lo alto de la torre de Pisa y dejó caer varias esferas de distinto peso, las cuales llegaron al suelo al mismo tiempo. Pese a las pruebas que sus experimentos proporcionaban, Galileo fue hostigado y perseguido por aquellos que rechazaban sus ideas.

     La física y la química están dentro del grupo de las llamadas ciencias experimentales porque su materia de estudio y los problemas que plantea pueden someterse a experimentación. Ésta consiste en reproducir en laboratorio el fenómeno estudiado.

     Las condiciones en que se desarrolla un experimento deben estar planeadas y controladas. Cuando éstas cambian, el fenómeno debe controlarse con el fin de lograr una interpretación confiable de los resultados de las mediciones. La observación es parte del experimento que está sujeta a las condiciones controladas por el investigador.

     Mediante un experimento se puede:

  • Analizar cuáles son las variables (condiciones que cambian cuando se realizan experimentos).
  • Discriminar y controlar las variables por investigar.
  • Obtener datos precisos.
  • Interpretar de forma objetiva resultados.

     Los resultados, producto de la experimentación en el laboratorio, generan datos útiles en elaboraciones teóricas posteriores.

 

 

 

 

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