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Educación Secundaria

Indagamos cómo percibimos los sismos y aportamos acciones para mitigar

los riesgos - Parte 1

SEMANA 31

5.° grado: Ciencia y Tecnología

INDAGAMOS

“Comprimidas, estiradas o talladas por las fuerzas tectónicas, las rocas resisten y se deforman de manera elástica, como una liga que comprimes o estiras entre tus dedos y regresa a su forma original cuando le dejas de aplicar una fuerza; sin embargo, las rocas son mucho más rígidas que la liga: se deforman mucho menos y no se nota. Entonces a nuestros pies, sin que lo sepamos, hay una cantidad enorme de energía elástica latente, que crece con el tiempo y con el movimiento regular de las placas, y que podría tal vez estar pronta a liberarse. Imagina que somos hormigas paradas en una liga estirada lentamente. ¡Adivinaste! El sismo equivale a la ruptura de la liga”.1

Problematizo a partir de una situación

Habiendo estudiado el Recurso 1: “¿Por qué y cómo se producen los sismos?”, habrás comprendido que vivimos en un país altamente sísmico y que hay sismos que se producen a diferentes profundidades; también conoces cómo se producen los sismos y que las ondas sísmicas son ondas mecánicas que necesitan de un medio elástico para propagarse. El medio elástico se deforma y se recupera vibrando al paso de la onda sísmica. Si las ondas sísmicas son ondas mecánicas y, así como el sonido, se propaga por un medio…

• ¿Cuál sería el medio de propagación de un sismo?

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• ¿Cómo percibes las ondas sísmicas?

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1 Extraído de Léna, P.; Quéré, Y. y Salviat, B. (2001). 29 conceptos clave para disfrutar la ciencia (p. 86). México D. F.: Fondo de Cultura Económica.

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Teniendo en cuenta las relaciones de causa y efecto, ¿cómo crees que quedaría la pregunta de indagación?

1. Es momento de plantearte una pregunta que guiará tu indagación, es decir, que sea científicamente investigable2. Para ello, te sugerimos que evalúes y elijas alguna del listado que te presentamos a continuación, teniendo en cuenta la información y análisis anteriores.

I. ¿Cómo influye la percepción de la intensidad de un sismo según el tipo de suelo?

II. ¿Cómo influye el tipo de suelo en la percepción de la intensidad del sismo cuando sucede?

III. ¿Cómo la intensidad de un sismo influye en el tipo de suelo?

La pregunta de indagación elegida será la que cumpla con estos tres criterios:

Criterios de selección de la pregunta SÍ NO Comentarios(¿por qué?)

✔ Que contenga dos proposiciones que tengan una relación de causa y efecto.

✔ Que una de las proposiciones permita hacer mediciones o manipularla.

✔ Que una de las proposiciones exprese el efecto de esas mediciones.

2. Ahora, escribe el problema de indagación.

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2 Ferrés-Gurt, C. (2017). El reto de plantear preguntas científicas investigables (p. 411). Eureka, 14 (2), 410-426. “...una pregunta investigable se hace referencia a la relación entre diferentes factores o fenómenos que puede ser investigada, que se puede responder recogiendo datos y analizándolos”.

3. Ahora que definiste el problema o pregunta de indagación, necesitas formular una hipótesis de trabajo. La hipótesis es el detonante para guiar el proceso de la indagación; es nuestra idea o sospecha de cómo influye la variable independiente en la dependiente. Puede ser falsa o verdadera.

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4. Completa las variables en el cuadro según tu pregunta de indagación y su respectiva hipótesis de trabajo (si, por ejemplo, tu pregunta de indagación es “¿cómo influye el tipo de suelo en la percepción de la intensidad del sismo cuando sucede?”).

Variable independiente (causa)

Variable dependiente (efecto)

Variables intervinientes que controlar para que la variable dependiente no se vea afectada

¿Qué ideas o sospechas tienes al respecto? ¿Crees que el tipo de suelo influye en la percepción de la intensidad del sismo? ¿Piensas que sí puedes probar con diversos tipos de suelos cómo se percibe la intensidad del sismo? Lo que queremos saber es si el sismo se percibe igual en diferentes tipos de suelo. Piensa qué podría servir para representar la intensidad del sismo. Quizá tendrías que aplicar una fuerza constante, un mismo tipo de material, entre otras condiciones.

5. Ahora, formula tu objetivo de indagación. Este tiene que estar relacionado con tu problema de indagación: ¿cómo influye el tipo de suelo en la percepción de la intensidad del sismo cuando sucede?

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Diseñar estrategias para la indagación

¿Cómo lo haríamos? Vamos a simular el sismo. Puedes hacerlo de diversas formas; aquí te proponemos una.

Primero, construimos nuestra casa, que será un resorte que sostiene una masa. Este resorte estará dentro de una vasija, tal como se observa en la figura. Luego, colocamos nuestra casa sobre diferentes tipos de cuerpos (madera, plástico, piedra), que representan los tipos de suelo. Por último, golpeamos al costado del cuerpo, produciendo una perturbación que simula el sismo. El sistema será llamado “casa”. Se observarán tres casos, donde la casa será representada por el sistema masa-resorte fija un tipo de cuerpo o suelo. Para cada caso, mediremos el tiempo que tardan cinco oscilaciones. Tratemos de medir dos veces o más para cada caso, y registrar el material que se presenta y el valor en el cuaderno de campo.

Para demostrar tu hipótesis, tendrás que determinar el método o procedimientos que utilizarás para medir la variable dependiente, manipular la variable independiente y controlar las intervinientes de acuerdo a tus objetivos, y así confirmar o refutar tu hipótesis.

Demostrar…

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6. Para definir el método que utilizarás para manipular la variable independiente, guíate de las siguientes preguntas:

• ¿Cómo o con qué representarás los diferentes tipos de suelos?

• ¿Cómo te asegurarás de que el sistema “casa” esté centrado sobre el tipo de suelo?

7. Para definir el método que utilizarás para medir la variable dependiente, guíate de las siguientes preguntas:

• ¿Qué materiales te ayudarán a comprobar o medir los efectos del tipo de suelo en la intensidad del sismo?

• ¿Con qué provocarás una perturbación para que el resorte se mueva u oscile?

• ¿Cómo harás para medir el tiempo de las oscilaciones para cada tipo de cuerpo?

• ¿Dónde organizarás los datos de la experimentación obtenidos?

• ¿Cuántas veces repetirás el experimento para cada tipo de cuerpo? ¿Para qué harías esto?

• ¿Cómo calcularás la frecuencia de oscilación?

Figura A Figura B Figura C

8. Explica cómo controlarás las variables intervinientes, es decir, cómo te asegurarás de que en tu experimento todo salga bien.

• ¿Cómo te asegurarás de diferenciar las oscilaciones sobre los diversos tipos de cuerpos por unidad de tiempo? Todas deben tener una.

• ¿Cuántas oscilaciones tendrás que contar para cada tipo de cuerpo? Tendrán que ser la misma cantidad para todas. Lo que se espera ver es variación en el número de oscilaciones al causar perturbación en cada tipo de cuerpo.

• ¿Cómo tendrá que ser la fuerza que aplicarás al causar la perturbación a cada tipo de cuerpo?

• ¿Cómo se debe considerar el sistema “casa” para cada caso? Considera de que debe ser la misma, que no puede variar, porque su comportamiento frente a los tipos de suelo es lo que vamos a observar.

9. Piensa qué medidas de seguridad tendrás en cuenta para esta experiencia.

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El contenido del presente documento tiene finalidad educativa y pedagógica, y forma parte de la estrategia de educación a distancia y gratuita que imparte el Ministerio de Educación.

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Reflexionamos.

La variable independiente es el tipo de suelo, porque esa es la que vamos a manipular para observar el efecto que tiene sobre la variable dependiente. Entonces, la variable dependiente es la intensidad del sismo, el cual obtenemos según la frecuencia de oscilación. Vamos a observar cómo varía la percepción de la intensidad del sismo según la frecuencia de oscilación de nuestra casa en los diferentes tipos de suelo. La perturbación viene a ser una variable de control, que representa al sismo.