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Instrumentos de medición: comparación con unidades patrón

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Página 251 de Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Telesecundaria Grado 3°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Medir: comparar con unidad patrón. Magnitudes cotidianas: tiempo, masa, volumen, longitud. Reloj de cuarzo: engranaje sincronizado con vibración del cuarzo. GPS: satélites + radiofrecuencia. Masa: báscula (vida cotidiana), balanza analítica (laboratorio).

📚 theory ciencias-naturales ⭐ Dificultad 1/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 251

Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 3° Ciclo Escolar 2025 - 2026

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Ejercicio 1

Explica qué significa "medir" según el texto y por qué la unidad patrón es fundamental.

  1. El objetivo de una medición es comparar una cantidad que se desea conocer con una unidad patrón cuyo valor se conoce.
  2. Sin una unidad patrón de valor conocido no sería posible asignar un número a la magnitud medida (por ejemplo, saber que una masa es de 2 \, \text{kg} porque el kilogramo es la unidad patrón de masa).
  3. Los avances tecnológicos han mejorado la exactitud de los instrumentos de medición según las necesidades de la sociedad.
Respuesta

Medir es comparar una cantidad con una unidad patrón de valor conocido; esta unidad hace posible que el resultado sea objetivo y comparable.

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Ejercicio 2

Menciona cuatro ejemplos cotidianos de medición que señala el texto y la magnitud asociada.

  1. Preguntar el horario de un evento: se informa en horas y minutos → magnitud: tiempo.
  2. Comprar fruta o verdura: se pesa el producto → magnitud: masa.
  3. Tomar jarabe para la tos: se mide la dosis exacta → magnitud: volumen.
  4. Visita al médico: se miden estatura y masa corporal → magnitudes: longitud (estatura) y masa.
Respuesta

Tiempo (horario), masa (fruta/verdura y masa corporal), volumen (dosis de jarabe) y longitud (estatura).

3
Ejercicio 3

Describe cómo funcionan los relojes de cuarzo y por qué son más precisos.

  1. El reloj de cuarzo funciona no solo con un mecanismo de engranajes, sino con una pieza de cuarzo.
  2. Al aplicarle una corriente eléctrica, el cuarzo produce un número conocido de vibraciones en un segundo.
  3. El engranaje se sincroniza con dicha vibración, lo que hace que el conteo del tiempo sea constante.
  4. Al sincronizarse con una frecuencia fija y conocida, el reloj aumenta su precisión respecto de uno solo con engranajes.
Respuesta

La pieza de cuarzo vibra un número fijo de veces por segundo al recibir corriente eléctrica; el engranaje se sincroniza con esa vibración, lo que incrementa la precisión.

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Ejercicio 4

Explica en qué consiste el GPS y cómo permite medir el tiempo con mayor precisión.

  1. GPS son las siglas de Global Positioning System, un sistema de posicionamiento global presente en los teléfonos celulares.
  2. El dispositivo se sincroniza con varios satélites en órbita terrestre coordinados entre sí por láseres y espejos.
  3. Los satélites envían la información al celular en forma de ondas de radiofrecuencia.
  4. Esa sincronización satelital permite al dispositivo medir con mayor precisión, incluso el instante del día (hora) en cualquier lugar.
Respuesta

El GPS sincroniza el celular con satélites coordinados por láseres y espejos que envían ondas de radiofrecuencia, lo que permite medir con mayor precisión.

5
Ejercicio 5

Completa el cuadro de instrumentos según la página.

  1. La magnitud tratada en el cuadro visible es la masa.
  2. En la vida cotidiana se usa la báscula.
  3. En el laboratorio se usa la balanza analítica.
Respuesta

Masa → Báscula (vida cotidiana) / Balanza analítica (laboratorio).

Contenido de la página

Instrumentos de medición

El objetivo de una medición es comparar una cantidad que se desea conocer con una unidad patrón cuyo valor se conoce. Gracias a los avances tecnológicos, la exactitud de los instrumentos de medición ha mejorado de acuerdo con las necesidades de la sociedad.

En la vida cotidiana, constantemente se requiere hacer alguna medición. Por ejemplo, cuando alguien pregunta el horario de algún evento, se brinda la información en horas, y a veces con minutos, con el fin de que quien pregunte pueda calcular el tiempo para saber si podrá participar o no; al comprar fruta o verdura, se necesita pesar para medir su masa; al tomar un jarabe para la tos, se debe medir el volumen con la dosis exacta; si se va al médico para una revisión, éste suele medir la estatura y la masa corporal del paciente.

Para medir el tiempo, se utilizan instrumentos tales como los relojes. Hay relojes para uso diario, como los relojes de pared o de mano, que funcionan con un mecanismo de engranajes, o los electrónicos; además, hay algunos más precisos que otros. Los relojes de cuarzo basan su funcionamiento no sólo en el mecanismo de engranes sino en una pieza de cuarzo, material del cual se conoce el número de vibraciones que produce al cabo de un segundo al aplicarle una corriente eléctrica. Esto permite que el engranaje se sincronice con dicha vibración y aumente su precisión.

Otro ejemplo de tecnología para medir el tiempo se encuentra en los teléfonos celulares que utilizan un sistema de posicionamiento global o GPS (Global Positioning System), el cual mide con mayor precisión. Esto permite la sincronización del dispositivo con varios satélites en órbita terrestre coordinados entre sí por láseres y espejos, ya que los satélites envían la información en forma de ondas de radiofrecuencia al celular.

Es importante remarcar que tanto los materiales como la tecnología involucrada para cada caso es diferente, inclusive entre los relojes de mano. Todos los relojes son diseñados de tal forma que se adecuan a necesidades particulares, por tanto, la innovación en métodos y materiales para la construcción y funcionamiento de los relojes y sus mecanismos son de vital importancia.

Cuadro: instrumentos según magnitud

Magnitud Instrumentos: en la vida cotidiana Instrumentos: en el laboratorio
Masa Báscula Balanza analítica

Ejemplos resueltos

Señala qué magnitud se mide en cada situación del texto.

  1. Horario de un evento → tiempo (horas y minutos).\n2. Comprar fruta → masa.\n3. Dosis de jarabe → volumen.\n4. Estatura del paciente → longitud; masa corporal → masa.

Tabla

Magnitud En la vida cotidiana En el laboratorio
Masa Báscula Balanza analítica

Diagrama

mindmap
  root((Instrumentos de medición))
    Unidad patrón
      Comparación de cantidades
    Tiempo
      Reloj de engranajes
      Reloj de cuarzo
      GPS en celular
    Masa
      Báscula (cotidiano)
      Balanza analítica (laboratorio)
    Volumen
      Dosis de jarabe
    Longitud
      Estatura del paciente

Fórmulas y ecuaciones

Medición: \text{cantidad medida} \longleftrightarrow \text{unidad patrón}

Glosario (7)

Medición
Comparación de una cantidad que se desea conocer con una unidad patrón de valor conocido.
Unidad patrón
Unidad de medida de valor conocido y aceptado, contra la que se compara la magnitud medida.
Exactitud
Grado de cercanía entre el valor medido y el valor verdadero de una magnitud.
Cuarzo
Material que, al recibir corriente eléctrica, produce un número conocido de vibraciones por segundo; se usa en relojes.
GPS
Global Positioning System: sistema de posicionamiento global que sincroniza dispositivos con satélites.
Báscula
Instrumento de la vida cotidiana usado para medir masa.
Balanza analítica
Instrumento de laboratorio de alta precisión para medir masas pequeñas.

Preguntas para practicar

¿Por qué la innovación en materiales y métodos es vital en la construcción de relojes?

Porque cada reloj se diseña para necesidades particulares: materiales y tecnologías distintas permiten que el instrumento se adecue a cada caso y alcance la precisión requerida, ya sea en un reloj de mano cotidiano o en instrumentos de mayor exactitud.

¿Qué otras magnitudes se miden a diario y con qué instrumentos?

Además de tiempo, masa, volumen y longitud, cotidianamente se miden temperatura (termómetro), velocidad (velocímetro) y presión (barómetro/manómetro), siempre comparando la cantidad con una unidad patrón.

Temas y conceptos clave

Instrumentos de mediciónUnidad patrónMedición del tiempoRelojes de cuarzoGPSMedición de masamediciónunidad patrónexactitudmagnitudmasavolumentiempolongitudcuarzoGPS
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Preguntas que la gente también hace

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📌 Antes de leer esto
  • • Concepto de magnitud
  • • Unidades del Sistema Internacional (kg, m, s, L)
  • • Diferencia entre masa y peso
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Continuación del cuadro de instrumentos de medición (tiempo, longitud, volumen) y actividad de clasificación
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Instrumentos de medición

El objetivo de una medición es comparar una cantidad que se desea conocer con una unidad patrón cuyo valor se conoce. Gracias a los avances tecnológicos, la exactitud de los instrumentos de medición ha mejorado de acuerdo con las necesidades de la sociedad.

En la vida cotidiana, constantemente se requiere hacer alguna medición. Por ejemplo, cuando alguien pregunta el horario de algún evento, se brinda la información en horas, y a veces con minutos, con el fin de que quien pregunte pueda calcular el tiempo para saber si podrá participar o no; al comprar fruta o verdura,se necesita pesar para medir su masa; al tomar un jarabe para la tos, se debe medir el volumen con la dosis exacta; si se va al médico para una revisión, éste suele medir la estatura y la masa corporal del paciente.

Para medir el tiempo, se utilizan instrumentos tales como los relojes. Hay relojes para uso diario, como los relojes de pared o de mano, que funcionan con un mecanismo de engranajes, o los electrónicos; además, hay algunos más precisos que otros. Los relojes de cuarzo basan su funcionamiento no sólo en el mecanismo de engranes sino en una pieza de cuarzo, material del cual se conoce el número de vibraciones que produce al cabo de un segundo al aplicarle una corriente eléctrica. Esto permite que el engranaje se sincronice con dicha vibración y aumente su precisión.

Otro ejemplo de tecnologia para medir el tiempo se encuentra en los telefonos celulares que utilizan un sistema de posicionamiento global o Gps (Global Positioning System), el cual mide con mayor precisión. Esto permite la sincronización del dispositivo con varios satélites en órbita terrestre coordinados entre sí por láseres y espejos, ya que los satélites envian la información en forma de ondas de radiofrecuencia al celular.

Es importante remarcar que tanto los materiales como la tecnología involucrada para cada caso es diferente, inclusive entre los relojes de mano. Todos los relojes son disenados de tal forma que se adecuan a necesidades particulares, por tanto, la innovación en métodos y materiales para la construcción y funcionamiento de los relojes y sus mecanismos son de vital importancia.

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MagnitudInstrumentos
MasaEn la vida cotidianaEn el laboratorio Balanza
Báscula 63800 批 CRNanalitica
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