| Importante | La solución de este taller debe estar tanto
en el cuaderno, como consignada en el siguiente enlace.
https://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2021/12/encuesta-gr11-p1-guia01.html
La conversión de unidades es la transformación entre diferentes unidades de medida para la misma cantidad física, generalmente a través de factores de conversión multiplicativos o reglas de tres simples.
(1.1). ¿Ha tenido dificultades con la conversión de unidades?
Explique sus dificultades.
(1.2). ¿Qué métodos de conversión de unidades recuerda?
(1.3). En la vida cotodiana ¿Dónde es necesario hacer conversión
de unidades?
🧙 Unidades de medida y sistemas de medición
Un sistema
de medición es un instrumento de comunicación matematico que permite comerciar,
construir o hacer ciencia. Como todos los instrumentos de comunicación, los
sistemas de medición son un acuerdo entre un grupo de personas que pueden
abarcar pequeñas comunidades o grupos de países.
Con el pasar
del tiempo han sido dos los sistemas de medición que han perdurado hasta la
actualidad: el sistema imperial de unidades “el que tiene yardas, pulgadas y
onzas”, y el sistema internacional de unidades “metros, centímetros y gramos”. El
sistema imperial de unidades es un sistema que se encuentra gradualmente en
desuso, aunque aún sigue siendo muy importante porque es el sistema aceptado
por los Estados Unidos de América, y su aplicación es principalmente para el
comercio.
Sin embargo,
para aplicaciones científicas el sistema de medición utilizado es el sistema
internacional de unidades, el cual se deriva del antiguo sistema de medición
métrico decimal francés.
El anterior
contexto nos implica que debemos acostumbrarnos a hacer dos tipos de
conversiones:
👉 Conversiones entre unidades de
diferentes sistemas de medición.
👉 Conversiones entre sistema
internacional de unidades que involucra el manejo de los prefijos decimales y
las potencias de 10.
(1.4). A pesar de que el sistema imperial no se usa mucho en las
ciencias ¿Por qué aun se tiene en cuenta? Explique su respuesta.
(1.5). Que relación tiene esta ninformación con la siguiente
idea: “la ciencia no se construlle por individuos aislados, sino por
comunidades que deben comunicarse de manera clara y efectiva”.
🧙 Impacto en la enseñanza de la ciencia
Varios
estudios en la literatura de la didáctica la física indican que los estudiantes
tienen dificultades con la conversión de unidades métricas.
👉 En un estudio de Cebesoy y Yeniterzi
(2016), se encontró que al resolver problemas de física relacionados con la
fuerza y la unidad de movimiento, los estudiantes de séptimo grado tenían
problemas matemáticos con la conversión de unidades.
👉 En otro estudio de Bagno et al.
(2008), la manipulación de unidades se encontraba entre las dificultades de los
estudiantes para resolver problemas.
👉 En el estudio de Aydın (2011), los
estudiantes de enseñanza de ciencias de primer año universitario cometieron
errores matemáticos en un curso de Química General II, ya que tenían un
conocimiento deficiente de las matemáticas, incluida la conversión de unidades.
Más específicamente, se identificó que algunos de los participantes cometieron
errores al convertir miligramos en gramos al intentar resolver un problema
de proporción / tasa de cambio.
👉 Birinci y Pırasa (2010) también
afirmaron que en lugar de cometer errores relacionados con el contenido de
química, los participantes en su estudio cometieron principalmente errores
matemáticos al responder preguntas de química, ya que tenían una falta de
conocimiento de los conceptos matemáticos, incluida la conversión de unidades.
👉 De manera similar a los hallazgos
del estudio de Aydın (2011), los estudiantes en su estudio también tuvieron
dificultades para convertir miligramos en gramos. Los investigadores
concluyeron que los estudiantes de enseñanza de ciencias tenían un conocimiento
deficiente de la conversión de unidades y tal deficiencia arriesga sus
habilidades de alfabetización científica.
👉 Hallagan (2013) señaló que en su
estudio, los futuros maestros en el noreste de los Estados Unidos solo pudieron
resolver problemas de conversión utilizando el sistema métrico en la dirección
que aprendieron en la escuela secundaria. Destacó que esos futuros maestros tenían
más dificultades cuando se encontraban con prefijos como Nano y Giga, porque no
podían confiar en sus prefijos memorizados. Hallagan (2013) subrayó la
necesidad del uso de múltiples métodos para poder resolver los problemas con
confianza y verificar las soluciones. Concluyó que, dentro del sistema métrico,
estudiar los métodos de solución de problemas de conversión de los futuros
profesores podría ser un buen paso para lograrlo.
(1.6). Según la información anterior, podemos afirmar que los
estudiantes tienden a comerter principalmente errores conceptuales o errores
matemáticos. Explique su respuesta.
(1.7). Según Hallagan (2013) ¿Cómo podemos verificar una
solución?
🧙 Consecuencias de no tener en cuenta la
conversión de unidades
La importancia de las conversiones de unidades, no se
limitan a la investigación científica en el laboratorio, evidentemente se
emplea mucho para establecer la tasa de cambio para comprar o vender divisas
cuando tienes que viajar entre diferentes países. Sin embargo, su mayor impacto
se da en la ingeniería y labores técnicas que requieren el manejo de maquinaria
costosa.
Un ejemplo de esto fue la falla de un satélite climático de
observación climática enviado a Marte por parte de la NASA, el cual fue
accidentalmente destruido en septiembre de 1999 justo al llegar al planeta
rojo. En lugar que ingresar en una órbita se estrelló. La causa fue que las
aplicaciones del software de control empleaban valores de fuerza en diferentes
sistemas de unidades, específicamente el Sistema Internacional y el Sistema
Imperial (Stephenson et al., 1999).
El mismo año un avión de carga se estrelló debido a que la
torre de control emitió valores en el Sistema Internacional de unidades,
mientras que el altímetro del avión estaba calibrado con el Sistema Imperial de
unidades (Qing, 2013).
En 1983 un Boeing 767 se quedó sin combustible en medio del
vuelo debido a dos errores con la tanqueada de combustible, nuevamente debido a
confusiones entre el Sistema Internacional de unidades y el Sistema Imperial de
unidades (Witkin, 1983).
(1.8). Resuma en sus propias palabras cual es el problema de
ingeniería que se presenta al omitir el uso adecuado de los sistemas de
medición.
🧙 Métodos de conversión de unidades
En el siguiente enlace podrá tener acceso a la parte
teórica, copie los ejemplos presentados.
https://fisicadejoselegmecanica.blogspot.com/2021/12/conversion-unidades.html
(1.9). Marque con una X los métodos de conversión que conocía.
| () Factor de Conversión | () Regla
de tres | () Eeemplazo algebraico |
(1.10). Marque con una X el método de conversión mas complejo.
| () Factor de Conversión | () Regla
de tres | () Eeemplazo algebraico |
(1.11). Marque con una X el método de conversión mas simple.
| () Factor de Conversión | () Regla
de tres | () Eeemplazo algebraico |
(1.12). Marque con una X el método de conversión que mas le
gustó.
| () Factor de Conversión | () Regla
de tres | () Eeemplazo algebraico |
(1.13). Explique las razones para las cuatro respuestas
anteriores.
🧙 Ejercicios
Elija un método de conversión de unidades y resuelva los
siguientes ejercicios.
(1.14). Convertir 50 cm en mm
(1.15). Convertir 450 000 000
mm a km.
(1.16). Convertir 26 Gm a nm
(1.17). Calcula la densidad de
un objeto en g / L que tiene 50 ml de volumen y 450 mg de masa.
(1.18). Calcula la densidad de
un objeto en g / cm3 que tiene 50 ml de volumen y 450 mg de masa.
(1.19). Convertir 1000 cg a dag
(1.20). Convertir 3200 cm2
a m2
(1.21). Convertir 3200 cm2
a m2
(1.22). Convertir 30.001 dag a
cg
(1.23). Convertir 170 g a μg
(1.24). Convertir 170 g a μg
(1.25). Convertir 5 km a m
(1.26). Convertir 1 dm3
a mm3
(1.27). Convertir 1 dm3
a mm3
(1.28). Convertir 1 x 103
cg a dag
(1.29). La longitud aproximada
de un lápiz estándar es 16.5… Seleccione la unidad adecuada y explique por qué
la ha elegido.
🧙 Referencias
👉 Aydin, A. (2011). Fen Bilgisi
öğretmenliği öğrencilerinin bazı matematik kavramlarına yönelik hatalarının ve
bilgi eksiklerinin tespit edilmesi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 13(1), 78-87.
👉 Bagno, E., Berger, H., & Eylon,
B. S. (2008). Meeting the challenge of students’
understanding of formulae in high-school physics: a learning tool. Physics
Education, 43(1), 75.
👉 Bırıncı Konur, K., & Pirasa, N.
(2010). Sinif öğretmeni adaylarinin mol kavramindaki işlem becerilerinin
belirlenmesi. Cukurova University Faculty of Education Journal, 38(3).
👉 Dincer, E. O., & Osmanoglu, A. (2018). Dealing with metric unit
conversion: An examination of prospective science teachers’ knowledge of and
difficulties with conversion. Science Education International, 29(3).
👉 Cebesoy, Ü., & Yeniterzi, B.
(2016). 7th grade students’ mathematical
difficulties in force and motion unit. Turkish Journal of Education, 5(1), 18-32.
👉 Hallagan, J. E. (2013). Preservice mathematics teachers’ solutions to
problems: Conversions within the metric system. Systemics,
Cybernetics and Informatics, 11(7), 15-20.
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