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Laboratorio 3 – Laboratorio 4 – Laboratorio 5

La física, al igual que todas las ciencias, avanza en una retroalimentación positiva con la tecnología. Las teorías físicas se ponen a prueba, se confirman o se refutan, en base a experimentos. Los avances científicos permiten el desarrollo de nuevas tecnologías, las nuevas tecnologías habilitan nuevos experimentos, que a su vez conducen a nuevos descubrimientos científicos…

Para realizar un buen experimento no es solo necesario comprender la física que se va a estudiar, sino también comprender, y hasta dominar una serie de conocimientos y tecnologías relevantes. Algunos de esos conocimientos y tecnologías son fundamentales para cualquier experimento moderno, como pueden ser el manejo de señales eléctricas y electrónicas, o el análisis estadístico de datos y su procesamiento por computadora. Otros serán más específicos del área de estudio, como pueden ser distintos tipos de sensores, actuadores o detectores.

Este conjunto de conocimientos tecnológicos es la “caja de herramientas” de un experimentalista, con la cual podrá diseñar y llevar adelante experimentos oportunos y conducentes, e interpretar correctamente los resultados obtenidos. La serie de materias Laboratorio 3 – Laboratorio 4 – Laboratorio 5 tiene como objetivo general brindarles los primeros elementos para que comiencen a equipar su “caja de herramientas” para la física experimental.

Realizar un buen experimento es una tarea compleja que involucra varias etapas interrelacionadas:

Diseño experimental. El primer paso es definir qué y cómo se va a medir, con qué objetivo, prever las señales que serán registradas, imaginar los posibles resultados y las conclusiones que se derivarán de ellos.

Realización de la Medición. El siguiente paso consiste en construir, adaptar o combinar los aparatos necesarios, preparar las muestras, llevar adelante la medición, obtener y resguardar los datos para su análisis.

Análisis e interpretación de los datos. Los datos registrados deben procesarse para obtener de ellos las métricas estadísticas relevantes, compararlas con otras mediciones, modelos o simulaciones. Los resultados deben interpretarse teniendo en cuenta la física del problema en cuestión y las tecnologías de medición y análisis de datos. En base a esa interpretación es posible decidir si el experimento fue exitoso o no, si lo fue, en qué medida, si es necesario medir más y/o cómo puede mejorarse el diseño experimental.

Comunicación. Tan importante como realizar un buen experimento es comunicarlo de manera eficiente para su asimilación y discusión con colegas. Esto incluye la composición de figuras y esquemas que expongan visualmente los aspectos más relevantes de los datos, faciliten la comprensión de la física estudiada, los experimentos realizados y las conclusiones obtenidas. Finalmente, el trabajo concluye con la preparar informes escritos y/o presentaciones orales con apoyo audiovisual. Una comunicación eficiente permite la reproducción de los experimentos para validar resultados e inspira el diseño de nuevos y mejores diseños experimentales o análisis de datos existentes.

En las materias Laboratorio 3 – Laboratorio 4 – Laboratorio 5 comenzarán a realizar un aprendizaje sobre las cuatro actividades y su interrelación. Las áreas de la Física abarcadas son variadas. El foco estará puesto en el diseño experimental, la instrumentación, comunicación de equipos con PC, automatización de mediciones, adquisición, análisis e interpretación de datos, preparación de figuras, informes y presentaciones orales.

Trabajarán de manera individual o en grupos de máximo 3 alumnos, dependiendo del número de inscriptos y de la disponibilidad de equipamiento.

Las guías para cada práctica son solamente eso, una guía. No contienen instrucciones detalladas de cómo hacer cada experimento, ya que ése es justamente uno de los objetivos de la materia. Deberán diseñar experimentos, llevarlos a la práctica, analizar e interpretar sus resultados, identificar virtudes y falencias, mejorar el diseño y volver a realizar el experimento hasta obtener resultados confiables e informativos.

Es fundamental que antes de cada práctica lean las guías y busquen y estudien la información adicional necesaria que necesiten para comprender la física del problema a estudiar y las tecnologías involucradas para realizar los experimentos.

La evaluación de cada alumno en la materia considerará: i) el desempeño en el laboratorio, ii) la calidad y profundidad de las preguntas que hagan a los docentes en las consultas para diseñar y realizar los experimentos de cada práctica, iii) los informes escritos y presentaciones orales.

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Guías de Laboratorio 3

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Guías y apuntes de Laboratorio 5