DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR EN LÍNEA 
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA 
ESCUELA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS INFORMÁTICOS 
EDUCACION A DISTANCIA 
MÉTODOS EXPERIMENTALES 
 
 
 
 
AMCE 1: 
 “DEFINICIÓN DEL PROBLEMA” 
 
 
 
 I. OBJETIVO 
 
Definir el problema que se quiere resolver a partir de un fenómeno físico dado, con base a la 
observación, la consulta bibliográfica y los instrumentos de medición proporcionados. 
 
II. INTRODUCCIÓN 
 
Un problema bien planteado está parcialmente resuelto; a mayor exactitud en el planteamiento, 
más posibilidades de obtener una solución satisfactoria. El investigador debe ser capaz no sólo de 
conceptualizar el problema, sino también de escribirlo en forma clara, precisa y accesible. En algunas 
ocasiones el investigador sabe lo que desea hacer, pero no cómo comunicarlo a los demás y es 
necesario que realice un esfuerzo por traducir su pensamiento a términos comprensibles para los 
demás. 
 
 
 
 
 
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Con el planteamiento del problema de investigación se logra: 
 
• Delimitar el problema. 
• Sugerir relaciones entre variables. 
• Formular las relaciones entre variables como preguntas. Las variables seleccionadas deberán ser 
medibles. 
 
Los criterios para plantear adecuadamente un problema de investigación cuantitativa son: 
 
• El problema debe expresar una relación entre dos o más variables. 
• El problema debe estar formulado como pregunta, claramente y sin ambigüedad; por ejemplo, 
¿Qué efecto?, ¿En qué condiciones...?, ¿Cuál es la probabilidad de...?, ¿Cómo se relaciona con...? 
• El planteamiento debe implicar la posibilidad de realizar una prueba empírica, es decir, la 
factibilidad de observarse en la “realidad única y objetiva”. Por ejemplo, si alguien piensa estudiar 
las apariciones del más allá o alguna actividad "paranormal" que se dan 
en alguna casa antigua deshabitada ¿Qué esperaría medir de modo que todos los observadores 
estén de acuerdo con la observación?, ¿Existe un cuerpo de conocimientos al respecto que sea 
aceptado por la comunidad científica? Habría muchas dificultades al respecto, y habría muchos 
problemas para efectuar pruebas empíricas. El método experimental trabaja con aspectos 
observables y cuantificables de la realidad, es decir aspectos objetivos y no suposiciones o ideas. 
Los requisitos que deben cumplir las preguntas de investigación son: 
• Que puedan responderse con evidencia empírica (datos observables o medibles). 
• Que impliquen usar medios éticos. 
• Que sean claras. 
• Que el conocimiento que se obtenga sea sustancial (que aporte conocimiento a un campo de estudio). 
 
III. EJEMPLO 
Para ilustrar como se aplica el primer paso del método, pondremos como ejemplo el fenómeno físico 
de la “caída libre”, partiendo de la observación y la consulta bibliográfica previamente realizada. 
 
a) Tema: “Movimiento en caída libre de un cuerpo”. 
Hay muchas razones por las cuales necesitamos saber cómo se mueve un cuerpo que se suelta desde 
el reposo desde cierta altura sobre una superficie (que es una forma de caída libre), entre ellas: 
conocer el tiempo de caída, calcular la velocidad en cierto punto de la caída, establecer la aceleración 
que experimenta, medir con que fuerza golpea una superficie, conocer que tanto el viento afecta la 
caída, etc. A fin de describir el movimiento, lo primero que hacemos es observar detenidamente el 
fenómeno para lo cual es necesario contar con equipo e instrumentos, supóngase que contamos con 
los siguientes recursos en un laboratorio. 
 
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b) Objetivo de la investigación. 
Tal como se planteó anteriormente, un objetivo podría ser el estudio del movimiento en caída libre 
de un cuerpo para calcular su velocidad a una altura determinada. Pero en nuestro caso, los objetivos 
son aplicar cada uno de los pasos del método científico experimental a un caso específico. 
 
c) Material y equipo 
A continuación, se proporciona un listado de material y equipo disponible para la realización del 
experimento. 
 
• Aparato de caída libre con electroimán, de altura regulable 
• Fuente de alimentación 
• Rampa de impacto 
• Cronómetro 
• Regla graduada en mm. 
• Bola de acero 
 
d) Observación 
Al observar cuidadosamente el fenómeno, es decir, reproducirlo al dejar caer realmente un cuerpo 
desde diferentes alturas y ver cómo se comporta; deducimos que, si aumenta la altura, mayor será 
el tiempo en caer, que adquiere mayor velocidad, que golpearía la superficie con mayor fuerza; sobre 
la aceleración es difícil decir algo porque se requieren observaciones más cuidadosas aún. 
 
e) Identificación de magnitudes físicas 
Las magnitudes físicas que evidentemente se relacionan con este caso son: 
 
DEL 
OBJETO 
OTRAS RELACIONADAS CON EL 
FENÓMENO 
masa Altura de caída 
Aceleración 
gravitacional 
peso Tempo de caída 
Rapidez del 
viento 
volumen Energía potencial 
Dirección 
viento 
del 
 
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Rotación Energía cinética 
Fuerza 
impacto 
suelo 
de 
con 
 
el 
velocidad Energía mecánica 
Fuerza de 
rozamiento con el 
aire 
 
Otras magnitudes son menos evidentes, pero también afectan el fenómeno, entre ellas podemos 
citar: densidad del airea que rodea el cuerpo, rugosidad superficial del objeto, entre otras. 
 
f) Esquema del equipo 
El material y equipo que se utilizará se muestra en el siguiente esquema: 
 
 
 Figura 1 
 Esquema del aparato de caída libre: equipos e instrumentos dispuestos para realizar el 
 
experimento. 
 
g) Definición del problema 
Podríamos preguntarnos ¿Cómo se relacionan unas variables con otras del mismo fenómeno? Con 
base a las observaciones efectuadas con anterioridad y con la ayuda de la consulta bibliográfica, 
podemos formular varias preguntas en forma de problemas a resolver, entre ellas. 
 
 
 
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a) Problema 1 
¿Qué relación existe entre el peso de la bola de acero y la velocidad con que impacta la rampa? 
b) Problema 2 
¿Dependerá la fuerza de impacto de altura desde la cual se deja caer la bola de acero? 
c) Problema 3 
¿Cómo se relaciona la altura de caída de la bola de acero con el tiempo que se tarda en caer? 
Para nuestro caso, con base al equipo disponible (observe que podemos modificar alturas y registrar 
el tiempo de caída en el cronómetro), el problema definitivo que proponemos es el 3, cuyas variables 
son altura y tiempo, las cuales están íntimamente relacionadas. 
 
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? 
Es importante indicar que cada experimento tiene sus limitaciones, que en este caso serían la altura 
máxima del aparato, la escala de los instrumentos, el control de las magnitudes de influencia, entre 
otras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ASIGNACIÓN 
Deberá entregar a su docente encargado una copia de la hoja de trabajo del informe del AMCE1 
anexo a esta guía para su evaluación. 
ANEXO 
 
HOJA DE TRABAJO 
 
INFORME DEL PASO 1: “DEFINICIÓN DEL PROBLEMA” 
 
AMCE 1 
 
A partir de la observación del fenómeno y la consulta bibliográfica; conteste lo indicado en la hoja de 
trabajo y llene los espacios con la información solicitada. 
 
Grupo: ___________ Fecha: _____________ 
 
Tutor __________________________________________________ Sede: ________________ 
 
Tema: 
___________________________________________
___________________________________________ 
___________________________________________ 
 
Integrantes: 
 
N° LIS. APELLIDOS NOMBRES CARNET FIRMA 
 
 
 
 
 
 
 
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a) (10%) Objetivo de investigación 
____________________________________________________________________________________ 
__________________________________________ 
__________________________________________ 
 
b) (20%) Observación del fenómeno. 
_________________________________________ 
_________________________________________
_________________________________________ 
_________________________________________ 
 
c) (10%) Magnitudes físicas relacionadas con el fenómeno (al menos 5) 
__________________________________________ 
__________________________________________ 
__________________________________________ 
__________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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d) (20%) Material y equipo utilizado. 
No DESCRIPCIÓN ESQUEMA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
e) Preguntas de investigación, identificando las relaciones entre magnitudes físicas involucradas en el 
fenómeno observado con posibilidades de verificarse experimentalmente y planteando tres 
enunciados de problemas relacionados con el tema asignado y que tengan trasfondo científico. 
 
Problema 1 (10%) 
 
_____________________________________________________________________________ 
 _____________________________________________________________________________ 
 _____________________________________________________________________________ 
 
Problema 2 (10%) 
_____________________________________________________________________________ 
 _____________________________________________________________________________ 
_____________________________________________________________________________ 
 
 
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Problema 3 (10%) 
 
_____________________________________________________________________________ 
 _____________________________________________________________________________ 
 _____________________________________________________________________________ 
 
Problema definitivo (10%) (Con asesoría del instructor uno de los tres anteriores o uno nuevo): 
 
_____________________________________________________________________________ 
 _____________________________________________________________________________ 
 _____________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
ENVIAR CORRE A SU TUTOR UN INFORME, PARA SU EVALUACIÓN.