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Metrología: diseño y construcción de instrumentos de medición

📄 teoria matematica 🎓 secundaria · 2° Secundaria México 🇲🇽 MX 🗣 Español
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Página 98 de Colección Sk´asolil. Nuestro libro de proyectos.   Libro de Educación Secundaria Grado 2°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

a) Se describen por atributos cualitativos y propiedades indirectas. b) Magnitud, patrón, materiales, principio físico y escala. c) Unidades corporales y patrones como la piedra de Tlaloc.

📚 theory matematica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 98

Colección Sk´asolil. Nuestro libro de proyectos. Libro de Educación Secundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026

1
Ejercicio 1

Hacia dónde vamos

Comenten lo siguiente con apoyo de su maestra o maestro:

a
Parte 1.a

¿Cómo se puede describir un objeto a partir de las características que no se le pueden medir directamente?

Respuesta orientativa:

  1. Se identifican atributos no medibles directamente (color, textura, olor, forma, estado de agregación) y se describen con palabras precisas o escalas cualitativas.
  2. Se recurre a propiedades indirectas: por ejemplo, la dureza se infiere por arañazos, la densidad se calcula con \rho = \dfrac{m}{V}, la temperatura se percibe por contacto o con termómetro.
  3. Se usan referencias comparativas ("tan grande como...", "más áspero que...") y se combinan varias observaciones para construir una descripción completa del objeto.
Respuesta

Se describen mediante atributos cualitativos y propiedades indirectas calculadas o comparadas, combinando varias observaciones.

b
Parte 1.b

¿Qué se necesita para diseñar un instrumento que permita describir un objeto?

Respuesta orientativa:

  1. Definir la magnitud a medir (longitud, masa, volumen, tiempo, temperatura) y el rango de valores esperado.
  2. Elegir un patrón de referencia reconocido (por ejemplo, el metro, el kilogramo) y una unidad de medida convencional.
  3. Seleccionar materiales accesibles y un principio físico que relacione la magnitud con una señal observable (deformación, sombra, desplazamiento).
  4. Diseñar una escala de graduación con divisiones iguales, verificar su exactitud contra un patrón y ajustar el diseño mediante pruebas.
Respuesta

Se requiere definir la magnitud y su patrón de referencia, elegir materiales y un principio físico, y construir una escala graduada verificable.

c
Parte 1.c

¿Cómo resolvieron la medición los pueblos originarios de México si no conocían el Sistema Métrico Decimal?

Respuesta orientativa:

  1. Usaron unidades derivadas del cuerpo humano: el codo, el pie, el paso, la braza y el grano de maíz o frijol como unidad de masa.
  2. Crearon patrones materiales duraderos, como la piedra de Tlaloc (unidad de volumen para granos) y las estatuas-glifo (unidades de longitud).
  3. Estandarizaron estas unidades en mercados y tributos, de modo que toda la comunidad utilisara la misma referencia.

Diseño y desarrollo de la indagación — ¡Aquí está el problema!

En este proyecto, diseñarán y construirán instrumentos de medición con los materiales a su alcance para resolver problemas de su vida diaria.

Respuesta orientativa:

  1. Identificar un problema concreto del entorno que requiera una medición (por ejemplo, medir el área de la cancha, la capacidad de un recipiente o el tiempo de un recorrido).
  2. Determinar la magnitud física involucrada y su unidad: área en \text{m}^{2}, volumen en \text{m}^{3} o litros, tiempo en segundos.
  3. Diseñar el instrumento (regla, cronómetro, aforo, balanza de platillo) definiendo su principio de funcionamiento y su escala.
  4. Construirlo con materiales a mano, probarlo, comparar sus resultados con un instrumento comercial y mejorar su precisión.

Respuesta: Se propone diseñar y construir un instrumento de medición ajustado a un problema real de la vida diaria, verificándolo contra un patrón conocido.

Respuesta

Usaron unidades corporales (codo, pie, paso) y patrones materiales estandarizados, como la piedra de Tlaloc y las estatuas-glifo.

Contenido de la página

Conforme se realizaron descripciones más detalladas de lo que sucedía en la naturaleza, se volvió necesario contar con instrumentos de medición que permitieran describir la realidad mejor y con mayor precisión. Además, se hizo indispensable describir algunos fenómenos naturales a partir de otros.

Hacia dónde vamos

Comenten lo siguiente con apoyo de su maestra o maestro:

  • a) ¿Cómo se puede describir un objeto a partir de las características que no se le pueden medir directamente?
  • b) ¿Qué se necesita para diseñar un instrumento que permita describir un objeto?
  • c) ¿Cómo resolvieron la medición los pueblos originarios de México si no conocían el Sistema Métrico Decimal?

La metrología es la ciencia de las mediciones y está presente en todos los aspectos de la vida. Es una ciencia básica, juega un papel protagónico en la investigación y el desarrollo, la fabricación industrial, la medicina, las telecomunicaciones, el comercio, entre muchos otros campos. Actualmente, existen al alcance distintos instrumentos y recursos tecnológicos para realizar mediciones de magnitudes físicas; ahora bien, ¿qué pasaría si se careciera de algún instrumento necesario para llevar a cabo una medición? A lo largo de este proyecto realizarán dos experimentos concebidos para comprender la importancia de las mediciones en su entorno. También diseñarán y construirán instrumentos para medir distintas magnitudes físicas, aprovechando sus conocimientos y los materiales a su alcance.

Diseño y desarrollo de la indagación

¡Aquí está el problema!

En este proyecto, diseñarán y construirán instrumentos de medición con los materiales a su alcance para resolver problemas de su vida diaria.

Ejemplos resueltos

Ejemplo de descripción indirecta de un objeto: determinar la densidad de una piedra.

  1. Se mide la masa con una balanza: m = 250 \, \text{g}.
  2. Se mide el volumen por desplazamiento de agua: V = 100 \, \text{cm}^{3}.
  3. Se sustituye en la fórmula: \rho = \dfrac{m}{V} = \dfrac{250}{100} = 2{,}5 \, \text{g}/\text{cm}^{3}.
  4. Con este valor se caracteriza la piedra aunque la densidad no se mida directamente con un instrumento único. Respuesta: \rho = 2{,}5 \, \text{g}/\text{cm}^{3}.

Tabla

Unidad prehispánica Referencia Uso
Codo Extensión del antebrazo Longitud
Pie Tamaño del pie Longitud
Paso Distancia de un paso Longitud
Braza Extensión de los brazos Longitud
Grano de maíz/frijol Masa de un grano Masa
Piedra de Tlaloc Piedra calibrada Volumen de granos
Estatuas-glifo Esculturas estandarizadas Longitud y superficie

Fórmulas y ecuaciones

\rho = \dfrac{m}{V} (densidad como ejemplo de propiedad indirecta)

\rho = \dfrac{m}{V}

Glosario (6)

Metrología
Ciencia dedicada a la medición: estudia los principios, métodos e instrumentos para determinar magnitudes físicas con precisión.
Magnitud
Propiedad de un fenómeno o cuerpo que se puede expresar numéricamente, como longitud, masa, tiempo o temperatura.
Patrón de medida
Artefacto, material o sistema definido que se adopta como referencia para establecer el valor de una magnitud.
Sistema Métrico Decimal
Sistema de medidas que utiliza el metro como unidad de longitud y el kilogramo como unidad de masa, organizado en múltiplos y submúltiplos de 10.
Exactitud
Grado de cercanía entre el valor medido y el valor verdadero de una magnitud.
Precisión
Grado de repetitividad o dispersión de los resultados de una serie de mediciones.

Preguntas para practicar

¿Qué pasaría si se careciera de algún instrumento necesario para llevar a cabo una medición?

Sin el instrumento adecuado, la medición sería imposible o muy imprecisa: se tendría que recurrir a estimaciones subjetivas con el cuerpo o con objetos de referencia, lo que dificultaría la comparación de resultados, la calidad industrial, la investigación y la toma de decisiones confiables.

¿En qué campos de la vida cotidiana está presente la metrología?

Está presente en la investigación y el desarrollo, la fabricación industrial, la medicina, las telecomunicaciones, el comercio, la cocina, la construcción y el transporte, entre muchos otros, ya que todas estas actividades requieren mediciones confiables.

Comenta con tu maestra o maestro las preguntas a), b) y c) de la sección Hacia dónde vamos.

Se responden con lo planteado en el ejercicio 2: descripción por atributos no medibles y propiedades indirectas; requisitos de diseño de un instrumento (magnitud, patrón, principio físico, escala); y unidades corporales y patrones materiales de los pueblos originarios de México.

Temas y conceptos clave

MetrologíaInstrumentos de mediciónSistema Métrico DecimalProyecto de indagaciónUnidades de medida prehispánicasmetrologíamagnitud físicapatrón de medidainstrumento de mediciónexactitudprecisiónSistema Métrico Decimal
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Figuras de la página (1)

Fotografía de instrumentos de medición: transportador de ángulos, compás con lápiz, regla metálica graduada y una regla plástica transparente, sobre fondo blanco.
Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es la metrología y para qué sirve?
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¿Cómo medían los pueblos originarios de México antes del Sistema Métrico Decimal?
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¿Qué se necesita para diseñar un instrumento de medición casero?
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📌 Antes de leer esto
  • • Unidades de medida y sus patrones
  • • Magnitudes físicas básicas (longitud, masa, tiempo)
  • • Conversión de unidades
  • • Uso de regla, balanza y cronómetro
Siguiente tema sugerido
Diseño experimental: construcción de un instrumento de medición y evaluación de su exactitud y precisión
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1728 caracteres

Conforme se realizaron descripciones más detalladas de lo que sucedia en la naturaleza, se volvió necesario contar con instrumentos de medición que permitieran describir la realidad mejor y con mayor precisión. Además, se hizo indispensable describir algunos fenómenos naturales a partir de otros.

Hacia dónde vamos

Comenten lo siguiente con apoyo de su maestra o maestro:

a)Cómo se puede describir un objeto a partir de las características que no se le pueden medir directamente?

b) :Qué se necesita para disenar un instrumento que permita describir un objeto?

-Cómo resolvieron la medición los pueblos originarios de Mexico si no conocian el Sistema Métrico Decimal?

La metrologia es la ciencia de las mediciones y está presente en todos los aspectos de la vida.Es una ciencia básica, juega un papel protagónico en la investigación y el desarrollo, la fabricación industrial, la medicina, las telecomunicaciones,el comercio, entre muchos otros campos. Actualmente, existen al alcance distintos instrumentos y recursos tecnológicos para realizar mediciones de magnitudes fisicas; ahora bien, jqué pasaría si se careciera de algún instrumento necesario para llevar a cabo una medición? A lo largo de este proyecto realizarán dos experimentos concebidos para comprender la importancia de las mediciones en su entorno. También diseńarán y construirán instrumentos para medir distintas magnitudes fisicas, aprovechando sus conocimientos y los materiales a su alcance.

DISENO Y DESARROLLO DE LA INDAGACION jAquí está el problema!

En este proyecto, diseńarán y construirán instrumentos de medición con los materiales a su alcance para resolver problemas de su vida diaria.

求

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