Método científico: técnicas de recolección de datos e hipótesis sobre transferencia de calor

Técnica de recolección de datos para comparar cómo se calientan al sol una muestra de vidrio, una moneda de cobre y un listón de madera.

1. El fenómeno que se estudia es la facilidad con que cada material se calienta al estar bajo el sol.
2. No se trata de opiniones de personas ni de información escrita, por lo que descartamos la encuesta (a), la entrevista (c) y el cuestionario (d); estas técnicas sirven para recabar información de personas, no para medir un fenómeno físico.
3. Lo que se requiere es observar directamente los materiales a lo largo del tiempo y anotar en qué orden se calientan y de qué manera.
4. La observación sistemática consiste en mirar el fenómeno de forma organizada y registrar los datos obtenidos (por ejemplo, el orden en que los materiales se vuelven calientes).

Hipótesis más adecuada para explicar por qué un globo con agua no revienta al ponerlo sobre el mechero a fuego directo.

1. Se observa: el globo llena de agua expuesto a la llama no se funde ni revienta.
2. Una hipótesis válida debe ofrecer una causa física que explique el fenómeno, sin afirmar hechos que no se observan.
3. Descartamos (a): "el globo se hace resistente" es una afirmación sin explicación física, y no se observa cambio en el material.
4. Descartamos (c): el agua caliente no modifica las propiedades del látex; lo que ocurre es lo contrario: el agua absorbe la energía térmica que llega al globo.
5. Descartamos (d): no hay evidencia de que el látex sea especial; el mismo fenómetro ocurre con globos comunes.
6. En (b) el mecanismo es coherente: el agua interna absorbe el calor que llega a la pared del globo, de modo que la temperatura del látex se mantiene por debajo del punto en que se fundiría.

Hipótesis que relaciona mejor las variables en el experimento de la varilla de cobre con chinches a cada 2 cm, calentada por una vela.

1. Se observa: la llama calienta un extremo de la varilla de cobre y, con el tiempo, los chinches van cayendo uno a uno.
2. Un experimento bien planteado debe identificar qué variable influye (la causa) y qué variable se mide (el efecto).
3. La causa en juego es la energía calórica que llega a la varilla (calor de la vela) y el tiempo que transcurrió; el efecto observado es la caída de los chinches.
4. Descartamos (b): la longitud y el tiempo por sí solos no explican el orden en que caen los chinches.
5. Descartamos (c): la masa de los chinches y su separación no son la causa de la caída; se fijaron iguales para todos.
6. Descartamos (d): la conductividad explica la propagación del calor por la varilla, pero la vela no se funde como consecuencia; es la cera que sostiene al chinche la que se derrite por la temperatura alcanzada.
7. Por tanto, la hipótesis correcta vincula la causa (calor de la vela) y el tiempo de exposición con el efecto (caída de los chinches).