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Frecuencia respiratoria y ejercicio: variables, predicción y diseño experimental

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Página 53 de Libro de Ciencias Naturales – Quinto Básico | Texto del Estudiante MINEDUC – Descargar PDF · 2024
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Respuesta rápida

Variables: independiente = intensidad del ejercicio; dependiente = frecuencia respiratoria; controladas = persona, tiempo y postura. Predicción: a mayor ejercicio, mayor FR. Materiales: cronómetro, tabla, lápiz, observador. Procedimiento: medir FR en reposo y tras ejercicio leve, moderado e intenso.

📚 exercise ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 53

Libro de Ciencias Naturales – Quinto Básico | Texto del Estudiante MINEDUC – Descargar PDF · 2024

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Ejercicio 1

— ¿Cuáles son las variables experimentales?

En grupo: identificar las variables del experimento que relaciona ejercicio físico y frecuencia respiratoria.

  1. Variable independiente: la intensidad de la actividad física, que el grupo decide y cambia a propósito (reposo, leve, moderada, intensa).
  2. Variable dependiente: la frecuencia respiratoria (FR), que es lo que se mide y cambia como consecuencia. Se expresa así: FR = \frac{\text{número de respiraciones}}{\text{tiempo en minutos}}.
  3. Variables controladas: deben mantenerse iguales para que la comparación sea válida. Ejemplos: la misma persona medida en todas las etapas, el mismo tiempo de conteo, la misma postura (sentado), el mismo lugar y temperatura, y el mismo tiempo de recuperación entre una prueba y otra.
  4. Variable interviniente a considerar: el estado de ánimo o el cansancio previo del participante, que conviene registrar como observación.
Respuesta

Variable independiente: la intensidad del ejercicio físico. Variable dependiente: la frecuencia respiratoria (respiraciones por minuto). Variables controladas: persona, tiempo de conteo, postura, lugar y tiempos de recuperación iguales en cada medición.

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Ejercicio 2

— Formulen una predicción para la pregunta de investigación

Enunciado: escribir una predicción que responda a "¿Cómo se relaciona el ejercicio físico con la frecuencia respiratoria?".

  1. Una predicción debe ser una afirmación comprobable, no una pregunta.
  2. Debe indicar la dirección del cambio esperado: si aumenta la intensidad del ejercicio, entonces aumenta la FR.
  3. Debe incluir una justificación breve y científica: los músculos en actividad consumen más oxígeno y producen más dióxido de carbono, y el cuerpo responde ventilando más rápido.
Respuesta

Si aumenta la intensidad del ejercicio físico, entonces aumentará la frecuencia respiratoria, porque los músculos necesitan más oxígeno y generan más dióxido de carbono que debe eliminarse.

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Ejercicio 3

— ¿Qué materiales necesitarán?

Enunciado: listar los materiales para medir la frecuencia respiratoria en reposo y tras actividad leve, moderada e intensa.

  1. Cronómetro o reloj con segundero (para contar 30 s o 1 min).
  2. Hoja o tabla de registro y lápiz.
  3. Un compañero que observe y cuente las respiraciones mientras el otro se ejercita.
  4. Espacio libre para correr o saltar, y una silla para la medición en reposo.
  5. Agua para rehidratarse (opcional, pero recomendable).
Respuesta

Cronómetro, tabla de registro, lápiz, compañero observador, espacio para ejercitarse y silla. Opcional: agua.

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Ejercicio 4

— Describan el procedimiento experimental

Enunciado: describir los pasos de la investigación considerando las ideas de la página.

  1. Confeccionar una tabla de registro con una fila por cada condición: reposo, actividad leve, moderada e intensa.
  2. Medir la FR en reposo: el participante permanece sentado y tranquilo 2 minutos; el observador cuenta las respiraciones durante 30 s y el resultado se multiplica por 2. FR = \frac{\text{respiraciones contadas en 30 s} \times 2}{1\ \text{min}}
  3. Aplicar la actividad leve (caminar 2 minutos) y repetir la medición inmediatamente después.
  4. Aplicar la actividad moderada (trote suave 3 minutos) y repetir la medición.
  5. Aplicar la actividad intensa (saltar o correr 3 minutos) y repetir la medición.
  6. Mantener constantes la persona, la postura, el tiempo de conteo y el lugar en todas las mediciones.
  7. Anotar la frecuencia respiratoria de cada condición y comparar los valores para responder la pregunta inicial.
Respuesta

Se mide la FR en reposo y después de tres intensidades de ejercicio (leve, moderada e intensa), contando respiraciones en 30 s y multiplicando por 2, con las mismas condiciones en cada medición.

Contenido de la página

Taller de habilidades científicas

Frecuencia respiratoria y ejercicio

En grupo, realicen la siguiente actividad:

Observar y preguntar

Los estudiantes de 5° básico notaron que su respiración cambió después de correr. Entonces surgió la siguiente pregunta:

¿Cómo se relaciona el ejercicio físico con la frecuencia respiratoria?

  1. ¿Cuáles son las variables experimentales?
  2. Formulen una predicción para la pregunta de investigación.

Planificar y conducir una investigación

Planifiquen una investigación para responder la pregunta. Guíense por las siguientes ideas:

  • Para medir la frecuencia respiratoria (FR), registren el número de respiraciones por minuto.
  • Deberán medir la frecuencia respiratoria en estado de reposo, después de realizar una actividad física leve, una moderada y una intensa.
  1. ¿Qué materiales necesitarán?
  2. Describan el procedimiento experimental considerando las ideas.

52 Unidad 3 · Vida saludable

Ejemplos resueltos

Un estudiante cuenta 14 respiraciones en 30 segundos después de trotar. ¿Cuál es su frecuencia respiratoria por minuto?

  1. Se cuenta durante 30 s, es decir, medio minuto.
  2. Para llevarlo a un minuto se multiplica por 2: FR = 14 \times 2 = 28.
  3. La unidad es respiraciones por minuto.

Respuesta: FR = 28\ \text{respiraciones/min}.

Tabla

Condición Respiraciones en 30 s FR (respiraciones/min)
Reposo
Actividad leve (caminar 2 min)
Actividad moderada (trote 3 min)
Actividad intensa (correr 3 min)

Diagrama

flowchart TD
    A[Pregunta de investigacion] --> B[Variables: independiente, dependiente y controladas]
    B --> C[Prediccion]
    C --> D[Materiales: cronometro, tabla, lapiz, observador]
    D --> E[Medir FR en reposo 30 s x 2]
    E --> F[Ejercicio leve y medir FR]
    F --> G[Ejercicio moderado y medir FR]
    G --> H[Ejercicio intenso y medir FR]
    H --> I[Registrar y comparar resultados]

Fórmulas y ecuaciones

FR = \frac{\text{número de respiraciones}}{\text{tiempo en minutos}}

FR = \frac{\text{número de respiraciones}}{\text{tiempo en minutos}}

FR = \frac{\text{respiraciones contadas en 30 s} \times 2}{1\ \text{min}}

Glosario (5)

Frecuencia respiratoria (FR)
Número de respiraciones (ciclos de inspiración y espiración) que realiza una persona en un minuto.
Variable independiente
Factor que el investigador cambia a propósito en el experimento; en esta actividad, la intensidad del ejercicio.
Variable dependiente
Factor que se mide y que cambia como consecuencia de la variable independiente; aquí, la frecuencia respiratoria.
Variables controladas
Factores que se mantienen iguales en todas las mediciones para que la comparación sea válida.
Predicción
Afirmación comprobable que anticipa el resultado del experimento y que se puede aceptar o rechazar con los datos.

Preguntas para practicar

¿Cómo se relaciona el ejercicio físico con la frecuencia respiratoria?

Existe una relación directa: a mayor intensidad del ejercicio, mayor es la frecuencia respiratoria. Esto ocurre porque los músculos activos consumen más oxígeno y producen más dióxido de carbono, y el organismo aumenta la ventilación para cubrir esa demanda y eliminar los desechos gaseosos.

¿Por qué es importante mantener las variables controladas?

Porque garantizan que el cambio observado en la frecuencia respiratoria se deba a la intensidad del ejercicio y no a otros factores, como medir a personas distintas, contar tiempos diferentes o cambiar de lugar. Así los resultados son comparables y confiables.

Temas y conceptos clave

Frecuencia respiratoria y ejercicioVariables experimentalesFormulación de prediccionesDiseño de una investigación escolarFrecuencia respiratoria (FR)Variable independienteVariable dependienteVariables controladasPredicciónRespiraciones por minuto
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Preguntas que la gente también hace

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📌 Antes de leer esto
  • • Función del sistema respiratorio e intercambio gaseoso
  • • Noción de variable en un experimento
  • • Medición del tiempo con cronómetro
  • • Promedio y multiplicación simple
Siguiente tema sugerido
Análisis de resultados: tablas y gráficos de frecuencia respiratoria
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Taller de habilidades cientificas

Frecuencia respiratoria y ejercicio

En grupo, realicen la siguiente actividad:

Observar y preguntar

Los estudiantes de 5° básico notaron que su respiración cambió después de correr.Entonces surgió la siguiente pregunta:

iCómo se relaciona el ejercicio fisico con la frecuencia respiratoria?

  1. iCuáles son las variables experimentales?

  2. Formulen una predicción para la pregunta de investigación.

Planificar y conducir una investigación

Planifiquen una investigación para responder la pregunta. Guíense por las siguientes ideas:

• Para medir la frecuencia respiratoria (FR), registren el número de respiraciones porminuto. • Deberán medir la frecuencia respiratoria en estado de reposo, después de realizar una actividad fisica leve, una moderada y una intensa.

1.jQué materiales necesitarán?

  1. Describan el procedimiento experimental considerando las ideas.

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Unidad 3 · Vida saludable

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