FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS DE TRABAJO

Vista previa del material en texto

- 1 - 
 
AMCE 2: 
“FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS 
DE TRABAJO” 
 
 
 
 
I. OBJETIVO 
Formular la hipótesis de trabajo a partir 
de la definición del problema, la 
observación y la consulta bibliográfica de 
un fenómeno físico. 
II. INTRODUCCIÓN 
Una hipótesis es una posible explicación 
del fenómeno que se investiga, se deriva 
de la teoría existente, la observación del 
fenómeno y debe formularse a manera 
de proposición. 
En nuestra vida cotidiana 
constantemente elaboramos hipótesis 
acerca de muchas cosas y luego 
indagamos su veracidad. Por ejemplo 
podemos formular una pregunta: si 
llegamos a la parada de buses a las 5:30 
a.m. ¿Llegaremos a tiempo para la clase 
de las 6:20 a.m. en la U? Aquí surgen 
varias hipótesis: esperaré 10 minutos en 
la parada de buses, el bus se tarda 30 
minutos en llegar a la Universidad y 10 
minutos de caminar hasta el aula. Estas 
hipótesis son una explicación tentativa y 
están formuladas como proposiciones. 
Después investigamos si se acepta, se 
rechaza o se conjetura cada una de las 
hipótesis, al observar los resultados 
obtenidos. 
 
MTE115 – 2018 AMCE 2 – “FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS” 
- 2 - 
 
En la investigación científica la hipótesis 
es una proposición tentativa acerca de 
las relaciones entre dos o más variables, 
y se apoyan en conocimientos 
organizados y sistematizados. Una vez 
que se prueba una hipótesis, ésta tiene 
un impacto en el conocimiento 
disponible, que puede modificarse y por 
consiguiente, pueden surgir nuevas 
hipótesis. 
EJEMPLOS DE HIPÓTESIS 
 “El índice de cáncer pulmonar es 
mayor entre los fumadores que entre 
los no fumadores”. 
 “El período del péndulo simple es 
directamente proporcional a su 
longitud”. 
Observe que, la primera hipótesis vincula 
dos variables: el índice de cáncer 
pulmonar con el hecho de fumar o no; y 
la segunda hipótesis también, ya que 
relaciona el período con la longitud. En 
esta asignatura nos limitaremos a 
hipótesis que relacionen dos variables. 
DEFINICIÓN DE VARIABLES 
Una variable es una propiedad o 
magnitud física que puede fluctuar y cuya 
variación es susceptible de medirse u 
observarse. Ejemplos de variables son el 
peso de las personas, el costo de un 
almuerzo, el aprendizaje de conceptos, la 
resistencia de un material. 
Las variables adquieren valor para la 
investigación científica cuando llegan a 
relacionarse con otras variables, es decir, 
si forman parte de una hipótesis o una 
teoría. En este caso se les suele 
denominar constructos o construcciones 
hipotéticas. 
ORIGEN DE LAS HIPÓTESIS 
Nuestras hipótesis pueden surgir de un 
postulado de una teoría, del análisis de 
ésta, de generalizaciones empíricas 
pertinentes a nuestro problema de 
investigación y de estudios revisados o 
antecedentes consultados. Existe, pues, 
una relación muy estrecha entre el 
planteamiento del problema, la revisión 
de la literatura y las hipótesis. Al 
formular las hipótesis volvemos a evaluar 
nuestro planteamiento del problema. 
Pero es necesario recalcar que hipótesis 
útiles y fructíferas también pueden 
originarse en planteamientos del 
problema cuidadosamente revisados, 
aunque el cuerpo teórico que las 
sustente no sea abundante. En definitiva, 
la calidad de las hipótesis está 
relacionada en forma positiva con el 
grado en que se haya revisado la 
literatura exhaustivamente. 
CARACTERÍSTICAS DE LAS HIPÓTESIS DE 
INVESTIGACIÓN 
 La hipótesis debe referirse a una 
situación “real”. Las hipótesis sólo 
pueden someterse a prueba en un 
universo y un contexto bien 
definidos. 
 Las variables de la hipótesis deben 
ser comprensibles, precisas y lo más 
 
MTE115 – 2018 AMCE 2 – “FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS” 
- 3 - 
 
concretas posible. Términos vagos o 
confusos no tienen cabida en una 
hipótesis. 
 La relación entre variables propuesta 
por una hipótesis debe ser clara y 
verosímil (lógica). Es indispensable 
que quede clara la forma en que se 
relacionan las variables y que esta 
relación no puede ser ilógica. 
 Las variables de la hipótesis deben 
ser observables y medibles. 
 Las hipótesis deben estar 
relacionadas con técnicas disponibles 
para probarlas. Al formular una 
hipótesis, tenemos que analizar si 
existen técnicas o herramientas de 
investigación para verificarla, si es 
posible desarrollarlas y si se 
encuentran a nuestro alcance. 
Al hablar de hipótesis, a las supuestas 
causas se les conoce como variables 
independientes y a los efectos como 
variables dependientes. 
LA PRUEBA DE HIPÓTESIS 
Las hipótesis del proceso cuantitativo se 
someten a prueba o escrutinio empírico 
para determinar si son apoyadas, 
refutadas o conjeturadas, de acuerdo con 
lo que el investigador observa. En 
realidad no podemos probar que una 
hipótesis sea verdadera o falsa, sino 
argumentar que fue apoyada o no de 
acuerdo con ciertos datos obtenidos en 
una investigación particular. Desde el 
punto de vista técnico, no se acepta una 
hipótesis a través de un estudio, sino que 
se aporta evidencia en su favor o en su 
contra. Cuantas más investigaciones 
apoyen una hipótesis, más credibilidad 
tendrá; y, por supuesto, será válida para 
el contexto (lugar, tiempo y participantes 
u objetos) en que se comprobó. 
 Las hipótesis constituyen instrumentos 
muy poderosos para el avance del 
conocimiento, puesto que aunque sean 
formuladas por el ser humano, pueden 
ser sometidas a prueba y demostrarse 
como probablemente correctas o 
incorrectas, sin que interfieran los 
valores y las creencias del individuo. 
UTILIDAD DE LA HIPÓTESIS 
 Son las guías de una investigación en 
el enfoque cuantitativo. Formularlas 
nos ayuda a saber lo que tratamos de 
buscar, de probar. Proporcionan 
orden y lógica al estudio. Las 
sugerencias formuladas en las 
hipótesis pueden ser soluciones a los 
problemas de investigación. Si lo son 
o no, efectivamente es la tarea del 
estudio. 
 Tienen una función descriptiva y 
explicativa, según sea el caso. Cada 
vez que una hipótesis recibe 
evidencia empírica en su favor o en 
su contra, nos dice algo acerca del 
fenómeno con el que se asocia o hace 
referencia. Si la evidencia es en favor, 
la información sobre el fenómeno se 
incrementa; y aun si la evidencia es 
en contra, descubrimos algo acerca 
 
MTE115 – 2018 AMCE 2 – “FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS” 
- 4 - 
 
del fenómeno que no sabíamos 
antes. 
 Probar teorías. Cuando varias 
hipótesis de una teoría reciben 
evidencia positiva, la teoría va 
haciéndose más robusta; y cuanto 
más evidencia haya en favor de 
aquéllas, más evidencia habrá en 
favor de ésta. 
 Sugerir teorías. Diversas hipótesis no 
están asociadas con teoría alguna; 
pero llega a suceder que como 
resultado de la prueba de una 
hipótesis, se pueda construir una 
teoría o las bases para ésta. Lo 
anterior no es muy frecuente, pero 
ha llegado a ocurrir. 
HIPÓTESIS, LEY Y TEORÍA 
La hipótesis es una verdad provisional y 
nunca definitiva pero puede irse 
depurando y ajustando hasta convertirse 
en una ley y después en una teoría 
científica, la cual viene siendo una 
explicación más completa de un conjunto 
de fenómenos y a su vez puede abarcar 
varias leyes. 
EJEMPLO 
TEMA: “MOVIMIENTO DE UN CUERPO 
EN CAÍDA LIBRE” 
Para ilustrar como se aplica el segundo 
paso del método, continuaremos con el 
ejemplo del fenómeno físico de la sesión 
anterior sobre la “Caída libre”, en el cual 
se planteó el siguiente problema 
definitivo: 
¿Cuál es la relación matemática entre la 
altura de caída (h) de la bola de acero y 
el tiempo (t) que transcurre al 
desplazarse en la caída? 
Con la ayuda de la investigación 
bibliográficase determinó que las 
ecuaciones que modelan a este 
fenómeno físico, son las que se muestran 
a continuación: 
 
0
2
0 0
2 2
0
 (1) 
 (2)
2
2 ( ) (3)
f
f
f
v v at
at
y y v t
v v a y
 
  
  
 
En las ecuaciones (1), (2) y (3), puede 
verse que algunas de las magnitudes 
físicas involucradas en el fenómeno son 
la velocidad (v0), la aceleración (a), el 
tiempo (t) y el desplazamiento (Δy). 
 
 
 
Figura 1 
Esquema del aparato de caída libre: equipos e 
instrumentos dispuestos para realizar el 
experimento. 
 
MTE115 – 2018 AMCE 2 – “FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS” 
- 5 - 
 
También, se observa que en la mesa de 
trabajo se cuenta con el aparato de caída 
libre (Ver figura1), instrumentos como la 
regla graduada (o cinta métrica), 
cronómetro, pero no se cuenta con 
instrumentos para medir velocidades o 
aceleraciones como figuran en las 
ecuaciones. La única posibilidad en 
nuestro caso es medir posiciones y 
tiempos, por lo que concluimos que la 
relación entre variables debe ser altura 
de caída versus tiempo. 
Además, la observación del fenómeno 
sugiere que a mayor altura de caída, 
mayor es el tiempo que tarda el cuerpo 
en caer. En este sentido, se establece una 
relación de proporcionalidad entre la 
altura de caída y el tiempo que tarda en 
caer. Esta proporcionalidad podría 
modelarse a través de una relación de 
tipo directamente proporcional, lineal, 
potencial o exponencial, entre otras. 
Pero para poder determinar el tipo de 
relación entre las variables de nuestro 
fenómeno necesitamos de más 
información. 
 
De la consulta bibliográfica sabemos que 
el grafico, que relaciona a las variables: 
altura de caída y tiempo, es como se 
muestra en la figura 2, y sugiere una 
relación de tipo potencial de la forma 
y=kxn, donde n>1. 
Sin embargo, es de hacer notar que en el 
problema definitivo que se planteó, tiene 
especial interés en conocer el tiempo a 
partir de la altura de caída. Por lo tanto, 
es necesario invertir los ejes del grafico 
de la figura 2, quedando como se 
muestra en la figura 3. 
 
 
Por lo tanto, con base al gráfico de la 
figura 3, es posible proponer la hipótesis 
de trabajo. 
 HIPÓTESIS 
Cuando un cuerpo se deja caer desde el 
reposo desde cierta altura, el tiempo que 
tarda en caer es proporcional a la altura 
de caída. Es decir que existe una relación 
de tipo potencial, entre ambas variables. 
Llamando “t” al tiempo de caída y “y” a 
Figura 3 
Grafico tiempo vrs altura de caída. 
Figura 2 
Gráfico altura de caída vrs tiempo. 
 
MTE115 – 2018 AMCE 2 – “FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS” 
- 6 - 
 
la altura de caída, expresamos 
matemáticamente esta hipótesis de la 
siguiente manera: t α yn, que se lee “t” es 
directamente proporcional a “yn”. 
Utilizando una constante de 
proporcionalidad “k”, la expresión 
matemática sería t = k yn, 
Además de las hipótesis podemos definir: 
 VARIABLE INDEPENDIENTE: altura y, 
por ser a la que le asignamos valores. 
 VARIABLE DEPENDIENTE: el tiempo t, 
ya que depende de la altura que 
dejemos caer el cuerpo. 
 PARÁMETROS CONSTANTES:, la 
aceleración de la gravedad g, la 
densidad del aire ambiente D, etc. 
 REGIÓN EN QUE INTERESAN LOS 
RESULTADOS: El fenómeno es a nivel 
macroscópico, los valores de las 
alturas serán desde unos 150 cm 
como máximo (el aparato y el local 
no permiten mayor altura) hasta 15 
cm el mínimo (la rampa de caída 
tiene un dispositivo que activa el 
interruptor del cronómetro y su 
tiempo de reacción no permite tomar 
menores alturas con la precisión 
adecuada). Podemos esperar que el 
tiempo varíe desde las centésimas de 
segundo hasta un segundo como 
máximo, con base a los límites 
impuestos a las alturas. 
Observe que las limitaciones del local, 
restringe la región de los resultados. 
 APROXIMACIONES POR 
INTRODUCIR: Asumimos que la 
velocidad del viento es cero y que el 
rozamiento de la bola con el aire no 
modifica la aceleración de la bola, la 
cual permanecerá constante. 
 PRECISIÓN REQUERIDA EN LOS 
RESULTADOS: Centímetros para la 
altura y centésimas de segundo para 
el tiempo, estimadas a partir de la 
precisión que ofrecen las escala de 
los instrumentos a nuestra 
disposición. 
ASIGNACIÓN 
Deberá entregar a su docente encargado 
una copia de la hoja de trabajo del 
informe del AMCE2 anexo a esta guía 
para su evaluación. 
 
MTE115 – 2018 AMCE 2 – “FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS” 
- 7 - 
 
 
ANEXO 
 
HOJA DE TRABAJO 
INFORME DEL PASO 2: “FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS DE 
TRABAJO” 
AMCE 2 
Integrantes: 
 
MTE115 – 2018 AMCE 2 – “FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS” 
- 8 - 
 
 AMCE 2 
 
a) (10 %) Problema definitivo 
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________ 
 
b) (20 %) Hipótesis de trabajo definitiva (Con la asesoría del docente). 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
 
c) (20 %) Variables 
Variable independiente: 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
Variable dependiente: 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
d) (10 %) Parámetros constantes: 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
e) (20 %) Región en la que interesan los resultados: 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
 
MTE115 – 2018 AMCE 2 – “FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS” 
- 9 - 
 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
 
f) (10 %) Aproximaciones por introducir: 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
 
g) (10 %) Precisión requerida en los resultados: 
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 
____________________________________________________________
____________________________________________________________