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Diagnosticar un sistema con pruebas

2.º de ESORuta de edumaterial

Qué vas a aprender

  • Distingue lo observado de lo supuesto y compara pruebas cambiando una condición cada vez.

Antes de empezar

  • Leer tablas sencillas y expresar comparaciones con unidades.

La idea que guía el proyecto

Distingue lo observado de lo supuesto y compara pruebas cambiando una condición cada vez.

Diagnóstico y síntoma

Hipótesis de fallo
Explicación provisional que relaciona un comportamiento observado con una causa posible y permite proponer una prueba. Un síntoma no identifica por sí solo la pieza averiada.

Razonar con condiciones y evidencias

Un sistema transforma una entrada en una salida mediante componentes relacionados. En una maqueta, la fuerza aplicada a una manivela puede transmitirse por un eje y una cuerda hasta elevar una carga. Si la carga no sube, conviene separar qué partes siguen actuando y dónde deja de transmitirse el efecto. Esa descripción es más útil que afirmar que el aparato no funciona: delimita el tramo que merece examinarse.

Una observación describe lo que ocurre en condiciones concretas; una hipótesis intenta explicarlo. Que una rueda se frene es observable. Atribuirlo a un eje torcido es una hipótesis mientras no se contraste. Hay otras causas posibles, como un contacto lateral o un suelo distinto. Escribe también lo que todavía se desconoce: no disponer de una medida no demuestra que la magnitud valga cero ni que el componente funcione bien.

Para comparar explicaciones, cambia una condición y mantén las demás. Si se sustituyen a la vez ruedas, carga y rampa, una mejora corresponde al conjunto y no puede atribuirse solo a una pieza. Una repetición bajo condiciones equivalentes permite comprobar si el patrón se mantiene. No exige prometer una causa única: puede reducir las explicaciones plausibles y señalar la siguiente observación necesaria.

La seguridad forma parte del diagnóstico. Estos proyectos se analizan en papel con datos simulados: no se pide abrir equipos domésticos, usar corriente de red ni desmontar aparatos. Las medidas de funcionamiento deben conservar unidades, duración y carga de prueba. Un porcentaje de fallos necesita su número de intentos; comparar recuentos de tandas desiguales puede producir una conclusión contraria a la evidencia.

Cómo elaborar una decisión comprobable

  1. Delimita la entrada, la salida esperada y el síntoma registrado.
  2. Enumera dos causas compatibles con el dato, sin tratarlas como hechos.
  3. Propón una comparación que cambie una sola condición pertinente.
  4. Indica el resultado que apoyaría o debilitaría cada explicación.

Organizar el diagnóstico

RegistroPregunta que permite investigarLímite del dato
Salida observadaDónde cambia el comportamientoNo identifica toda la causa
Condiciones del ensayoQué se mantuvo y qué se cambióNo mezclar versiones
RepeticiónSi el patrón se mantieneNo garantiza cualquier uso

Ejemplo resuelto

Una luz de maqueta queda apagada con dos pilas. No hay constancia de que las pilas tengan carga. El registro afirma que el receptor está averiado. Diseña qué evidencia falta antes de atribuirle el fallo.

  1. Dos fuentes sin verificar no constituyen dos controles independientes de alimentación.
  2. Planear una prueba del mismo receptor con una fuente que haya hecho funcionar un control compatible.
  3. Mantener conexión y protocolo, y separar el resultado de esa prueba de la inspección del receptor.

El registro no identifica todavía el receptor como causa. Una fuente comprobada reduce una incertidumbre; un fallo persistente tampoco identifica por sí solo una pieza única.

Revisar un salto de razonamiento

Si el síntoma desaparece, la última pieza cambiada era la única causa.

Una mejora tras varios cambios debe investigarse separando condiciones.

El ensayo combinado no permite atribuir por separado sus efectos.

Comprueba con un caso nuevo

En el diagnóstico de un soporte, con la misma carga y el mismo instrumento, antes de reajustarlo el indicador pasa de 3 mm sin carga a 9 mm con carga. Después pasa de 2 mm sin carga a 6 mm con carga. El criterio permite un descenso bajo carga de hasta 5 mm, medido respecto a la posición sin carga de cada versión. Calcula cuánto disminuye el descenso tras reajustar y el margen de la versión reajustada respecto al límite. Estos datos no identifican por sí solos la pieza causante.

Reducción del descenso, mm
0
Margen tras el reajuste, mm
0

Solución accesible sin interacción

Respuesta: Reducción del descenso, mm: 2; Margen tras el reajuste, mm: 1

Antes el descenso es 9 - 3 = 6 mm; después, 6 - 2 = 4 mm. La reducción es 6 - 4 = 2 mm y el margen es 5 - 4 = 1 mm. Comparar solo 9 y 6 confunde posiciones de reposo diferentes. El resultado comprueba el criterio de descenso, sin identificar una causa única.

Qué conservar al cambiar de proyecto

  • Distingue lo observado de lo supuesto y compara pruebas cambiando una condición cada vez.
  • Una mejora tras varios cambios debe investigarse separando condiciones.
  • Expresa qué dato podría cambiar tu decisión.

Proyecto breve de cierre

Una maqueta deja caer su carga solo al final del recorrido. El cable sigue tensado y la base gira hasta salir del área de apoyo. El registro no mide resistencia del material. Escribe una propuesta de revisión con dos evidencias, la condición a mantener y una prueba que podría refutarla. Escribe tu respuesta en papel antes de abrir el modelo. Autoevalúala después: localiza la evidencia de cada criterio y completa lo que falte. Se aceptan propuestas y redacciones diferentes si cumplen las condiciones; no se asigna una nota automática.

Solución accesible sin interacción
  • Relacionar tensión conservada y posición final
  • Proponer una comparación controlada del apoyo
  • Precisar un resultado que debilitaría la explicación sin afirmar resistencia no medida

Respuesta: Revisaría la posición de la carga y el área de apoyo: la tensión se conserva y la caída coincide con salir del apoyo. Mantendría el peso y comprobaría si ampliar el apoyo elimina la caída. Si cae cuando aún conserva apoyo, se debilita esta explicación y hay que buscar otra causa.

Criterios semánticos: Relacionar tensión conservada y posición final; Proponer una comparación controlada del apoyo; Precisar un resultado que debilitaría la explicación sin afirmar resistencia no medida. Se admite toda paráfrasis, cambio de orden y propuesta viable que conserve estas relaciones y los límites del caso. Completa: satisface todos los criterios; parcial: conserva algunos y debe completarse; incorrecta: contradice un dato o requisito esencial. Modelo alternativo válido: El cable tensado y la caída al salir del apoyo hacen pertinente estudiar el equilibrio. Compararía una base de mayor área con igual carga y recorrido; si cae antes de perder apoyo, revisaría la hipótesis sin atribuir resistencia no medida. Contraejemplo no aceptable: Cambiar el material porque su resistencia está demostrada como insuficiente. Razón: No hay medida de resistencia y el registro aporta un patrón espacial diferente.

Compruébalo ahora

  1. Un coche de maqueta se desvía a la izquierda. Cambiar la rueda izquierda y reducir la inclinación de la rampa elimina el desvío. La masa se mantuvo; el registro no contiene pruebas con un solo cambio. El equipo atribuye la mejora únicamente a la rueda. Revisa su conclusión y diseña una comparación que la contraste. Escribe tu respuesta en papel antes de abrir el modelo. Autoevalúala después: localiza la evidencia de cada criterio y completa lo que falte. Se aceptan propuestas y redacciones diferentes si cumplen las condiciones; no se asigna una nota automática.

    Ver solución explicada
    • Distinguir resultado conjunto y atribución causal
    • Definir qué se cambia y qué se mantiene para atribuir el resultado a la hipótesis
    • Definir un dato de desvío que permita contrastar

    Respuesta: La mejora corresponde a dos cambios y no aísla la rueda. Compararía ruedas original y nueva con igual rampa, masa y salida, midiendo el desvío.

    Criterios semánticos: Distinguir resultado conjunto y atribución causal; Definir qué se cambia y qué se mantiene para atribuir el resultado a la hipótesis; Definir un dato de desvío que permita contrastar. Se admite toda paráfrasis, cambio de orden y propuesta viable que conserve estas relaciones y los límites del caso. Completa: satisface todos los criterios; parcial: conserva algunos y debe completarse; incorrecta: contradice un dato o requisito esencial. Modelo alternativo válido: Rueda y pendiente cambiaron juntas y no permiten atribuir la mejora a la rueda. Alternaría rueda nueva y original con igual masa, rampa y salida, registrando desvío. Contraejemplo no aceptable: La rueda era la causa porque el coche dejó de desviarse. Razón: La mejora conjunta no separa las dos intervenciones.

  2. Una caja transportadora supera pruebas con 100 g. Se afirma que soportará los 500 g previstos. El catálogo solo informa del color y la masa de la caja; no hay ensayo con ese esfuerzo. Redacta un diagnóstico de lo conocido, lo pendiente y una prueba en papel que sería pertinente. Escribe tu respuesta en papel antes de abrir el modelo. Autoevalúala después: localiza la evidencia de cada criterio y completa lo que falte. Se aceptan propuestas y redacciones diferentes si cumplen las condiciones; no se asigna una nota automática.

    Ver solución explicada
    • Conservar el alcance de la prueba de 100 g
    • No presentar la ausencia de ensayo como fallo ni como éxito
    • Proponer observación bajo la carga prevista con condiciones controladas

    Respuesta: Se conoce que funciona con cien gramos; no se sabe cómo responde a quinientos. Haría un ensayo bajo esa carga, manteniendo apoyos y tiempo, y registraría deformación o fallo.

    Criterios semánticos: Conservar el alcance de la prueba de 100 g; No presentar la ausencia de ensayo como fallo ni como éxito; Proponer observación bajo la carga prevista con condiciones controladas. Se admite toda paráfrasis, cambio de orden y propuesta viable que conserve estas relaciones y los límites del caso. Completa: satisface todos los criterios; parcial: conserva algunos y debe completarse; incorrecta: contradice un dato o requisito esencial. Modelo alternativo válido: Solo se acreditó la respuesta con cien gramos; quinientos sigue pendiente, sin prueba de fallo ni de éxito. Planearía igual apoyo y tiempo con la carga de servicio y anotaría la deformación. Contraejemplo no aceptable: Como no consta un fallo con 500 g, la caja cumple. Razón: Ausencia de una prueba no acredita un resultado.

  3. Un dispensador da 5 piezas por giro cuando está lleno, pero cerca de vaciarse da entre 2 y 4. La manivela gira el mismo ángulo en ambos casos. El equipo pide cambiar el tamaño de la caja receptora. Explica si esa intervención investiga el síntoma y propón un plan mejor delimitado. Escribe tu respuesta en papel antes de abrir el modelo. Autoevalúala después: localiza la evidencia de cada criterio y completa lo que falte. Se aceptan propuestas y redacciones diferentes si cumplen las condiciones; no se asigna una nota automática.

    Ver solución explicada
    • Relacionar la variación con el estado de alimentación
    • Explicar por qué el recipiente de recepción no aísla el síntoma de dosis
    • Definir comparación y registro de cantidades sin inventar la causa

    Respuesta: La caja receptora no explica la cantidad que sale del mecanismo. Compararía distintas cantidades iniciales manteniendo giro y salida, y anotaría cuántas piezas entrega cada vez.

    Criterios semánticos: Relacionar la variación con el estado de alimentación; Explicar por qué el recipiente de recepción no aísla el síntoma de dosis; Definir comparación y registro de cantidades sin inventar la causa. Se admite toda paráfrasis, cambio de orden y propuesta viable que conserve estas relaciones y los límites del caso. Completa: satisface todos los criterios; parcial: conserva algunos y debe completarse; incorrecta: contradice un dato o requisito esencial. Modelo alternativo válido: La disponibilidad de piezas cambia aunque la maniobra se mantiene. Una caja mayor no investiga la dosis que sale. Compararía niveles de alimentación con igual ángulo y salida, contando cada entrega sin dar por probada una avería. Contraejemplo no aceptable: Una caja mayor solucionará que salgan pocas piezas. Razón: El tamaño de recepción no explica el cambio de cantidad entregada.

  4. Tres ensayos de una puerta dejan estos datos: sin carga abre; con carga roza el marco; al retirar la carga vuelve a abrir. Un compañero escribe que el tablero se rompió permanentemente. Evalúa esa frase y da una hipótesis compatible junto a una señal que la debilitaría. Escribe tu respuesta en papel antes de abrir el modelo. Autoevalúala después con los criterios; se aceptan redacciones y propuestas equivalentes, sin una nota automática.

    Ver solución explicada
    • Distinguir dato observado, hipótesis y exclusión de una causa
    • Proponer una explicación compatible sin presentarla como única
    • Definir una observación que pueda debilitar la hipótesis

    Respuesta: Los datos no acreditan rotura permanente y tampoco bastan para descartarla. La flexión reversible del tablero es una hipótesis posible, al igual que movimiento de una unión. Compararía posiciones del tablero y de la unión con y sin carga; si el tablero no cambia y sí la unión, se debilita la primera hipótesis.

    Una respuesta completa usa los tres ensayos sin afirmar que la recuperación demuestre integridad. Son válidas otras hipótesis y contrastes compatibles. Se admite cualquier paráfrasis que conserve datos, relaciones y alcance. No basta repetir una etiqueta sin justificarla. Modelo: Los datos no acreditan rotura permanente y tampoco bastan para descartarla. La flexión reversible del tablero es una hipótesis posible, al igual que movimiento de una unión. Compararía posiciones del tablero y de la unión con y sin carga; si el tablero no cambia y sí la unión, se debilita la primera hipótesis.

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