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Gráficas, pendientes y áreas en Física y Química: cómo interpretar gráficas de examen paso a paso

Gráficas, pendientes y áreas en Física y Química para interpretar ejercicios de ESO y Bachillerato.
Física y Química · ESO y Bachillerato · Método transversal

Cómo interpretar gráficas de Física y Química en un examen

Pendiente, área, forma y unidades dejan de ser cuatro recetas separadas cuando se lee primero qué representa cada eje. Esta guía enseña a decidir qué cálculo tiene sentido y a convertirlo en una conclusión científica completa.

El objetivo no es estudiar todas las funciones matemáticas ni desarrollar por entero cinemática, electricidad, gases o cinética química. Aquí se entrena la lectura común que permite entrar bien en cada uno de esos temas.

4 lecturasPunto, pendiente, área y forma
8 modelosFísica, Química y datos experimentales
24 retos18 ejercicios y un simulacro de 6 cuestiones

Qué vas a aprender y dónde está la frontera

Leer con evidencia

Reconocer ejes, magnitudes, unidades, escala, leyenda, intervalos y puntos fiables antes de operar.

Decidir con criterio

Distinguir cuándo interesa un valor, una pendiente, un área, la forma de la curva o una comparación.

No invadir otros temas

La representación matemática completa de funciones se trabaja en funciones y gráficas en ESO. Aquí nos centramos en el significado físico y químico.

1. Método Marlu para leer cualquier gráfica

Una gráfica es una relación entre magnitudes, no un dibujo que “sube” o “baja”. El procedimiento siguiente evita que una cuenta correcta responda a una pregunta equivocada.

Evidencia

Lee literalmente la gráfica. Escribe qué magnitud aparece en cada eje, sus unidades, la escala, el intervalo representado y cualquier leyenda o condición del experimento.

Análisis

Decide qué información pide el enunciado. Puede ser un valor, un cambio, una pendiente, un área, un máximo, un tramo constante, una comparación o la forma de una relación.

Síntesis

Calcula solo lo necesario y tradúcelo. El número debe convertirse en una frase sobre el fenómeno, con unidad, signo e intervalo.

Revisión

Comprueba el resultado contra la propia gráfica. Revisa dimensiones, signo, orden de magnitud, coherencia visual y respuesta exacta a lo preguntado.

  1. Nombra los ejes. “En horizontal está el tiempo en s y en vertical la velocidad en m/s”.
  2. Lee la escala. No supongas que una división vale 1 ni que ambos ejes empiezan en cero.
  3. Delimita el tramo. Una magnitud puede comportarse de manera distinta antes y después de un cambio.
  4. Clasifica la lectura. Punto, diferencia, pendiente, área o forma.
  5. Escribe el modelo. Por ejemplo, \(m=\Delta y/\Delta x\) o \(\Delta x=\text{área bajo }v(t)\).
  6. Opera con unidades. Si hace falta convertir, hazlo antes de mezclar magnitudes.
  7. Concluye y comprueba. Explica qué significa el valor obtenido.
Prerrequisito útil. Si el problema aparece al despejar, convertir o escribir unidades, conviene resolver primero esa base en fórmulas, despejes y unidades en Física y Química.

2. Ejes, variables, escalas e intervalos

La variable independiente suele ir en el eje horizontal y la dependiente en el vertical, pero “suele” no significa “siempre”. En un experimento se decide qué variable se controla y cuál se mide. En un examen mandan las etiquetas de los ejes.

Lectura mínima antes de calcular.
ElementoPregunta útilError que evita
Eje horizontal¿Qué magnitud cambia o avanza?Invertir \(\Delta y/\Delta x\).
Eje vertical¿Qué magnitud se observa como respuesta?Atribuir a la pendiente la magnitud inversa.
Unidades¿Son compatibles y están en SI cuando se necesita?Mezclar cm con m, min con s o mA con A.
Escala¿Cuánto vale cada división y empieza el eje en cero?Leer una coordenada falsa o exagerar visualmente un cambio.
Intervalo¿Entre qué dos valores se pide la información?Usar datos de otro tramo.
Leyenda¿Hay varias series, condiciones o sustancias?Comparar curvas que no representan el mismo ensayo.
Lectura de escala y pendiente entre dos puntos Gráfica de una magnitud y frente al tiempo con los puntos A en 2 segundos y 6 unidades y B en 8 segundos y 18 unidades. Se representa el cambio vertical y horizontal. A(2 s, 6 u) B(8 s, 18 u) Δt = 6 s Δy = 12 u t (s) y (u)
La inclinación visual depende de la escala. La pendiente fiable sale de las coordenadas: \(m=12/6=2\ \text{u/s}\).
Interpolar no es extrapolar. Estimar un valor dentro del intervalo medido suele ser razonable si la tendencia está clara. Prolongar la gráfica fuera de los datos exige justificar que el modelo sigue siendo válido.

3. Pendiente: cuánto cambia una magnitud respecto de otra

En una recta, la pendiente es constante. En una curva cambia de un punto a otro. Su valor numérico y sus unidades dependen del orden de los ejes.

\[ m=\frac{\Delta y}{\Delta x}=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1} \qquad [m]=\frac{[y]}{[x]} \]

Recta

Se eligen dos puntos claros y alejados de la propia recta. Cuanto mayor sea la separación, menor suele ser el efecto del error de lectura.

Curva

Entre dos puntos se obtiene una pendiente media, representada por una secante. En un punto se necesita la tangente y se obtiene una pendiente instantánea.

Nube experimental

La pendiente se calcula sobre la recta de mejor ajuste, no uniendo por obligación dos medidas contiguas ni forzando el paso por el origen.

No uses \(y/x\) de forma automática. Esa división coincide con la pendiente solo si la recta pasa por el origen. Para una relación \(y=mx+b\), la pendiente es el cambio \(\Delta y/\Delta x\) y \(b\) representa el valor inicial o un posible desfase.

El signo también informa. Una pendiente positiva indica que la variable vertical aumenta al crecer la horizontal. Una pendiente negativa indica que disminuye. Pendiente cero significa que la variable vertical permanece constante en ese tramo.

4. Área bajo la gráfica: acumulación, signo y significado

El área representa una acumulación cuando existe una relación física o química que integra la magnitud vertical respecto de la horizontal. Multiplicar las unidades es una comprobación necesaria, pero no demuestra por sí solo que el área tenga significado.

\[ \text{acumulación en }[x_1,x_2] = \int_{x_1}^{x_2} y(x)\,dx \]
Áreas frecuentes en Física y su condición de uso.
GráficaÁrea algebraicaUnidadCondición
Velocidad-tiempoDesplazamiento\((\text{m/s})\cdot\text{s}=\text{m}\)La zona bajo el eje resta. La distancia suma valores absolutos.
Aceleración-tiempoCambio de velocidad\((\text{m/s}^2)\cdot\text{s}=\text{m/s}\)Se suman áreas con su signo.
Fuerza-desplazamientoTrabajo\(\text{N}\cdot\text{m}=\text{J}\)La fuerza representada debe ser la componente en la dirección del desplazamiento.
Intensidad-tiempoCarga eléctrica\(\text{A}\cdot\text{s}=\text{C}\)El signo depende del convenio de corriente.
Potencia-tiempoEnergía transferida\(\text{W}\cdot\text{s}=\text{J}\)También puede expresarse en kWh si las unidades son kW y h.
Área positiva y negativa en una gráfica velocidad-tiempo La velocidad aumenta linealmente desde menos cuatro metros por segundo hasta cuatro metros por segundo en cuatro segundos y después permanece en cuatro metros por segundo hasta seis segundos. Hay un triángulo negativo, uno positivo y un rectángulo positivo. t (s) v (m/s) 0 2 4 6 4 -4 -4 m +4 m +8 m
Desplazamiento \(=-4+4+8=8\ \text{m}\). Distancia \(=4+4+8=16\ \text{m}\). La diferencia nace del signo.
Curvas sin fórmula. Si la gráfica está formada por tramos rectos, se descompone en rectángulos, triángulos y trapecios. Si es curva y el nivel no incluye integración, el enunciado debe aportar una cuadrícula, una aproximación o datos suficientes.

5. La forma de la gráfica y la calidad de los datos

No todos los ejercicios piden pendiente o área. A veces la respuesta está en un corte con los ejes, un máximo, un mínimo, una meseta, un cambio de curvatura o una discontinuidad.

Rasgos gráficos que deben traducirse a una frase científica.
RasgoLectura posiblePrecaución
Corte verticalValor inicial, tara o desfase instrumentalNo atribuir una causa sin contexto.
Corte horizontalInstante o condición en que la magnitud vertical vale ceroUn cero puede ser cambio de signo, no final del fenómeno.
MesetaMagnitud constante o proceso que se aproxima a un límiteEn una curva de calentamiento, exige saber que continúa entrando energía.
Máximo o mínimoCambio de tendenciaNo implica automáticamente equilibrio o estabilidad.
Curva que se aplanaDisminuye el valor absoluto de la pendienteNo significa necesariamente que el proceso se haya detenido.
Punto aisladoPosible dato anómaloSe investiga; no se elimina solo porque moleste al ajuste.
Datos experimentales y recta de mejor ajuste Nueve medidas se distribuyen cerca de una recta creciente y un dato queda claramente separado. La pendiente se obtiene de la línea de ajuste, no uniendo puntos contiguos. xy dato a revisar recta de mejor ajuste
En datos reales se estudia la tendencia global. Conviene elegir dos puntos alejados de la recta ajustada y expresar el resultado con una precisión compatible con las medidas.
Profundización experimental. La incertidumbre, las cifras significativas y el tratamiento del error se desarrollan en cifras significativas y errores de medida.

6. Mapa de gráficas frecuentes en Física

El orden de los ejes determina el significado de la pendiente y del área.
Eje vertical frente a horizontalPendienteÁreaCondición o lectura decisiva
Posición \(x\) frente a tiempo \(t\)VelocidadSin interpretación elemental habitualRecta significa velocidad constante; horizontal significa reposo.
Velocidad \(v\) frente a tiempo \(t\)AceleraciónDesplazamientoPara la distancia se suman las áreas en valor absoluto.
Aceleración \(a\) frente a tiempo \(t\)No suele pedirse en estos nivelesCambio de velocidadÁrea positiva aumenta \(v\); área negativa la reduce.
Fuerza \(F\) frente a alargamiento \(x\)Constante elástica \(k\)Trabajo de la fuerza representadaLa pendiente es \(k\) solo en el tramo de Hooke. El signo del trabajo depende de si se representa la fuerza aplicada o la fuerza recuperadora.
Voltaje \(V\) frente a intensidad \(I\)Resistencia \(R\)Sin uso habitualPara un conductor óhmico, recta que pasa por el origen.
Intensidad \(I\) frente a voltaje \(V\)Conductancia \(1/R\)Sin uso habitualInvertir los ejes invierte la pendiente física.
Intensidad \(I\) frente a tiempo \(t\)Ritmo de cambio de la corrienteCarga \(Q\)\(Q=\int I\,dt\).
Potencia \(P\) frente a tiempo \(t\)Ritmo de cambio de la potenciaEnergía \(E\)No confundir \(P\) de potencia con presión.

7. Mapa de gráficas frecuentes en Química

En Química, muchas gráficas se interpretan por tendencia, punto característico o modelo, no por área.
GráficaLectura útilPrecaución de examen
Masa \(m\) frente a volumen \(V\)La pendiente es la densidadUn corte vertical puede revelar tara o desfase; no usar \(m/V\) si la recta no pasa por el origen.
Presión \(P\) frente a volumen \(V\)Relación inversa en un gas ideal isotermoNo existe una pendiente única. Se comprueba \(PV=\text{constante}\).
\(P\) frente a \(1/V\)Recta; la pendiente es \(nRT\)Solo con cantidad de gas y temperatura constantes.
\(P\) frente a \(T\) o \(V\) frente a \(T\)Proporcionalidad con la temperatura absolutaLa temperatura debe expresarse en kelvin.
Concentración frente a tiempoLa pendiente media o tangente mide el cambio de concentraciónLa pendiente del reactivo es negativa; la velocidad de desaparición se expresa positiva y puede incluir coeficiente estequiométrico.
Solubilidad frente a temperaturaLectura e interpolación de masa máxima disueltaNo suponer que toda la curva es lineal ni extrapolar sin justificación.
Temperatura frente a tiempo al calentarTramos de calentamiento y posibles mesetas de cambio de estadoUna meseta solo se interpreta así si continúa el aporte de energía y las condiciones lo permiten.
pH frente a volumen añadidoRegiones amortiguadoras y salto próximo a equivalenciaEl área no tiene interpretación química elemental habitual.
Absorbancia frente a concentraciónRecta de calibración dentro del intervalo válidoUna muestra desconocida se interpola; extrapolar fuera del rango es arriesgado.

8. Ocho modelos guiados de elaboración propia

Los modelos no repiten una plantilla con números distintos. Cada uno introduce una decisión que suele cambiar el resultado.

Modelo 1 · Escala, pendiente y valor inicial

Una recta no pasa por el origen

Enunciado. En una gráfica \(F\)-\(x\), con \(F\) en N y \(x\) en cm, la recta pasa por A(2 cm, 9 N) y B(8 cm, 27 N). Calcula la pendiente, escribe la ecuación y explica el corte vertical.

  1. Evidencia. \(F\) es vertical y \(x\) horizontal. La pendiente tendrá unidad N/cm.
  2. Análisis. La recta no se ha declarado proporcional; usamos diferencias, no \(F/x\).
  3. Cálculo. \(m=(27-9)/(8-2)=3\ \text{N/cm}\).
  4. Ordenada. \(9=3\cdot2+b\), luego \(b=3\ \text{N}\).
\[F=(3\ \text{N/cm})x+3\ \text{N}\]
Revisión. La fuerza aumenta 18 N cuando el alargamiento aumenta 6 cm. El corte de 3 N indica una precarga o un desfase, pero la gráfica por sí sola no permite decidir cuál.
Modelo 2 · Posición-tiempo por tramos

Movimiento, reposo y cambio de sentido

Enunciado. Un móvil va de (0 s, 0 m) a (4 s, 20 m), permanece en 20 m hasta \(t=7\ \text{s}\) y termina en (10 s, 5 m). Calcula la velocidad de cada tramo, el desplazamiento y la distancia recorrida.

\[ v_1=\frac{20-0}{4-0}=5\ \text{m/s} \qquad v_2=0 \qquad v_3=\frac{5-20}{10-7}=-5\ \text{m/s} \]

El desplazamiento depende solo de las posiciones inicial y final: \(\Delta x=5-0=5\ \text{m}\). La distancia suma los recorridos: \(20+0+15=35\ \text{m}\).

Revisión. El signo negativo del tercer tramo no significa que recorra una distancia negativa; significa que vuelve en el sentido contrario.
Modelo 3 · Velocidad-tiempo con cambio de signo

Desplazamiento y distancia no coinciden

Enunciado. La velocidad aumenta linealmente desde \(-4\ \text{m/s}\) en \(t=0\) hasta \(4\ \text{m/s}\) en \(t=4\ \text{s}\), y después permanece en \(4\ \text{m/s}\) hasta \(t=6\ \text{s}\).

La pendiente del primer tramo es \(a=(4-(-4))/4=2\ \text{m/s}^2\). El área de 0 a 2 s es un triángulo negativo de \(-4\ \text{m}\); de 2 a 4 s, un triángulo positivo de \(4\ \text{m}\); de 4 a 6 s, un rectángulo positivo de \(8\ \text{m}\).

\[ \Delta x=-4+4+8=8\ \text{m} \qquad d=4+4+8=16\ \text{m} \]
Revisión. El móvil cambia de sentido cuando \(v=0\), en \(t=2\ \text{s}\). Por eso la distancia supera al módulo del desplazamiento.
Modelo 4 · Muelle y límite del modelo

Pendiente y área en una misma gráfica \(F\)-\(x\)

Enunciado. En el tramo lineal de una gráfica fuerza aplicada-alargamiento, la recta pasa por el origen y por (0,040 m, 12 N). Calcula \(k\) y el trabajo realizado por esa fuerza para alcanzar el alargamiento.

\[ k=\frac{\Delta F}{\Delta x}=\frac{12}{0,040}=300\ \text{N/m} \]

El trabajo realizado por la fuerza aplicada es el área triangular bajo \(F(x)\):

\[ W=\frac{0,040\cdot12}{2}=0,24\ \text{J} \]
Revisión. La unidad de la pendiente es N/m y la del área es J. Si la gráfica deja de ser lineal, \(k\) ya no es constante aunque el área pueda seguir dando el trabajo.
Modelo 5 · Ley de Ohm con ejes invertidos

Resistencia o conductancia

Enunciado. Un conductor óhmico presenta \(I=0,40\ \text{A}\) cuando \(V=12\ \text{V}\). Compara la pendiente de \(V\) frente a \(I\) con la de \(I\) frente a \(V\).

\[ \frac{\Delta V}{\Delta I}=R=\frac{12}{0,40}=30\ \Omega \qquad \frac{\Delta I}{\Delta V}=\frac{1}{R}=0,033\ \text{S} \]
Revisión. La relación física es la misma, pero la pendiente cambia al intercambiar los ejes. A/V equivale a siemens, unidad de conductancia.
Modelo 6 · Densidad con tara

Por qué no conviene calcular \(m/V\) con un solo punto

Enunciado. La recta de ajuste de una experiencia masa-volumen pasa por A(20 cm³, 70 g) y B(80 cm³, 232 g). Calcula la densidad y el corte vertical.

\[ \rho=\frac{\Delta m}{\Delta V}=\frac{232-70}{80-20}=2,70\ \text{g/cm}^3 \]

Con A, \(70=2,70\cdot20+b\), de donde \(b=16\ \text{g}\).

Revisión. La pendiente da la densidad. El corte de 16 g es compatible con una tara no descontada o un desfase. Usar \(70/20=3,5\ \text{g/cm}^3\) confundiría masa total con masa de la sustancia.
Modelo 7 · Linealización de un gas

Una curva puede convertirse en recta

Enunciado. Para una cantidad fija de gas a temperatura constante, la gráfica \(P\) frente a \(1/V\) pasa por A(0,20 L⁻¹, 100 kPa) y B(0,50 L⁻¹, 250 kPa). Calcula la pendiente.

\[ m=\frac{250-100}{0,50-0,20} =500\ \text{kPa·L} \]

Como \(P=(nRT)(1/V)\), la pendiente representa \(nRT\). En la gráfica original \(P\)-\(V\), la relación es una curva y no tiene una pendiente constante.

Revisión. El producto \(PV\) debe valer aproximadamente \(500\ \text{kPa·L}\) en cualquier punto del modelo.
Modelo 8 · Cinética química

Pendiente del reactivo y velocidad de reacción

Enunciado. La concentración de A disminuye de 0,80 mol/L a 0,20 mol/L en 30 s. Calcula la pendiente media, la velocidad media de desaparición de A y, si \(2A\rightarrow B\), la velocidad media de reacción.

\[ \frac{\Delta[A]}{\Delta t} =\frac{0,20-0,80}{30} =-0,020\ \text{mol·L}^{-1}\text{·s}^{-1} \]

La velocidad de desaparición de A se expresa positiva: \(-\Delta[A]/\Delta t=0,020\ \text{mol·L}^{-1}\text{·s}^{-1}\).

\[ v_{\text{reacción}} =-\frac{1}{2}\frac{\Delta[A]}{\Delta t} =0,010\ \text{mol·L}^{-1}\text{·s}^{-1} \]
Revisión. El signo negativo describe que \([A]\) disminuye. La velocidad de reacción se define positiva y tiene en cuenta el coeficiente estequiométrico.

9. Cómo redactar una respuesta de examen

Una respuesta sólida puede ser breve, pero debe contener la cadena completa. Este orden suele bastar.

  1. Ejes y tramo. Qué magnitudes se comparan y en qué intervalo.
  2. Operación con unidad. Pendiente, área, lectura o comparación.
  3. Significado. Qué representa físicamente o químicamente.
  4. Comprobación. Por qué el signo, la tendencia o el orden de magnitud concuerdan con la gráfica.
Ejemplo completo. Entre 2 s y 8 s, la posición disminuye de 30 m a 6 m. La pendiente es \((6-30)/(8-2)=-4\ \text{m/s}\), por lo que la velocidad media en ese intervalo es \(-4\ \text{m/s}\). El signo negativo concuerda con la pendiente descendente y señala movimiento en el sentido negativo del eje.
Respuesta insuficiente. “La gráfica baja” no nombra la magnitud, el intervalo, el ritmo, la unidad ni el significado. Puede ser una observación visual, pero todavía no es una interpretación científica.

10. Práctica final graduada · 18 ejercicios

Haz un primer intento sin abrir las soluciones. La ayuda disminuye de un bloque a otro: reconocer, aplicar y transferir.

A. Leer y decidir

  1. En el eje \(t\), cada división vale 2 s. En el eje \(x\), cada división vale 5 m. Un punto está en la tercera división horizontal y la cuarta vertical. Escribe sus coordenadas.
  2. Dos rectas parecen igual de inclinadas, pero una gráfica usa 1 N por división vertical y la otra 10 N. ¿Se pueden comparar sus pendientes a simple vista?
  3. Una recta \(y\)-\(x\) pasa por A(2, 7) y B(8, 25). Calcula \(m\), obtiene \(b\) y escribe la ecuación.
  4. Quieres determinar una densidad mediante varias medidas. Elige qué magnitud pondrías en cada eje para que la pendiente sea \(\rho\).
  5. Se han medido datos entre 10 °C y 60 °C. Clasifica como interpolación o extrapolación estimar un valor a 45 °C y otro a 90 °C.
  6. Una medida queda muy lejos de las demás y de la recta de ajuste. Explica dos comprobaciones antes de decidir si se descarta.

B. Aplicar en Física

  1. En \(x\)-\(t\), un móvil va de (0 s, 5 m) a (5 s, 30 m) y después a (9 s, 14 m), mediante tramos rectos. Calcula ambas velocidades, el desplazamiento total y la distancia.
  2. En \(v\)-\(t\), la velocidad aumenta linealmente de \(-6\ \text{m/s}\) a \(6\ \text{m/s}\) entre 0 y 6 s. Calcula aceleración, desplazamiento y distancia.
  3. Una aceleración constante de \(-3\ \text{m/s}^2\) actúa durante 4 s. ¿Qué cambio de velocidad representa el área de \(a\)-\(t\)?
  4. Una fuerza paralela al desplazamiento aumenta linealmente de 0 a 50 N en 0,20 m. Calcula el trabajo.
  5. Una corriente vale 2 A durante 5 s y luego disminuye linealmente hasta 0 A en 3 s. Calcula la carga total.
  6. Un aparato trabaja a 1,5 kW durante 20 min. Calcula la energía en kWh y en MJ a partir del área \(P\)-\(t\).

C. Transferir a Química

  1. Una recta de ajuste \(m\)-\(V\) pasa por (10 cm³, 39 g) y (50 cm³, 147 g). Calcula la densidad y la ordenada en el origen.
  2. Una gráfica \(I\)-\(V\) de un conductor óhmico tiene pendiente \(0,050\ \text{A/V}\). Calcula la resistencia.
  3. Comprueba si (2 L, 360 kPa) y (6 L, 120 kPa) son compatibles con un gas ideal isotermo. ¿Qué forma esperas en \(P\)-\(V\)?
  4. \([A]\) baja de 0,90 mol/L a 0,30 mol/L en 40 s. Calcula la pendiente media y la velocidad media de desaparición de A.
  5. Una curva de solubilidad solo contiene datos entre 20 °C y 80 °C. Explica por qué leer a 55 °C es más fiable que predecir a 120 °C.
  6. Durante un calentamiento continuo aparece una meseta de temperatura. Propón una interpretación y una comprobación necesaria antes de afirmarla.
Ver soluciones razonadas de los 18 ejercicios
  1. \(t=3\cdot2=6\ \text{s}\) y \(x=4\cdot5=20\ \text{m}\). El punto es (6 s, 20 m).
  2. No. La inclinación dibujada depende de las escalas. Hay que calcular \(\Delta F/\Delta x\) con las coordenadas y sus unidades.
  3. \(m=(25-7)/(8-2)=3\). Con A, \(7=3\cdot2+b\), luego \(b=1\). La ecuación es \(y=3x+1\).
  4. Volumen en horizontal y masa en vertical. Así \(\rho=\Delta m/\Delta V\).
  5. 45 °C está dentro del intervalo y es interpolación. 90 °C está fuera y es extrapolación.
  6. Primero se revisan lectura, unidad, transcripción e instrumento. Después se repite la medida o se busca una causa experimental. No se elimina solo porque se aparte de la tendencia.
  7. \(v_1=(30-5)/5=5\ \text{m/s}\). \(v_2=(14-30)/(9-5)=-4\ \text{m/s}\). \(\Delta x=14-5=9\ \text{m}\). Distancia \(=25+16=41\ \text{m}\).
  8. \(a=(6-(-6))/6=2\ \text{m/s}^2\). Las dos áreas triangulares son \(-9\ \text{m}\) y \(+9\ \text{m}\), por lo que \(\Delta x=0\ \text{m}\) y la distancia es 18 m.
  9. \(\Delta v=a\Delta t=-3\cdot4=-12\ \text{m/s}\). La velocidad disminuye 12 m/s.
  10. \(W=(0,20\cdot50)/2=5,0\ \text{J}\). La unidad confirma N·m = J.
  11. Rectángulo \(2\cdot5=10\ \text{C}\) y triángulo \((3\cdot2)/2=3\ \text{C}\). \(Q=13\ \text{C}\).
  12. \(E=1,5\cdot(20/60)=0,50\ \text{kWh}\). Como \(1\ \text{kWh}=3,6\ \text{MJ}\), \(E=1,8\ \text{MJ}\).
  13. \(\rho=(147-39)/(50-10)=2,70\ \text{g/cm}^3\). \(39=2,70\cdot10+b\), luego \(b=12\ \text{g}\), compatible con una tara o un desfase.
  14. La pendiente de \(I\)-\(V\) es \(1/R\). Por tanto, \(R=1/0,050=20\ \Omega\).
  15. \(PV=2\cdot360=720\ \text{kPa·L}\) y \(PV=6\cdot120=720\ \text{kPa·L}\). Son compatibles con una isoterma ideal y la gráfica \(P\)-\(V\) es decreciente y curva.
  16. \(\Delta[A]/\Delta t=(0,30-0,90)/40=-0,015\ \text{mol·L}^{-1}\text{·s}^{-1}\). La velocidad de desaparición es \(0,015\ \text{mol·L}^{-1}\text{·s}^{-1}\).
  17. 55 °C exige interpolar entre datos medidos. 120 °C obliga a prolongar la curva fuera del rango, donde el modelo puede cambiar.
  18. Puede corresponder a un cambio de estado. Antes hay que confirmar que continúa entrando energía, que la presión es aproximadamente constante y que la sustancia o mezcla permite esa interpretación.

11. Mini-simulacro de interpretación gráfica

Tiempo orientativo. 35 minutos. En cada cuestión identifica ejes y unidades, muestra el cálculo necesario y termina con una frase de interpretación.

  1. Una gráfica \(x\)-\(t\) contiene un tramo recto desde (2 s, 18 m) hasta (8 s, \(-6\) m). Calcula la velocidad e interpreta el signo.
  2. En una gráfica \(v\)-\(t\), la velocidad crece linealmente de 2 m/s a 14 m/s durante 4 s y después permanece en 14 m/s durante 3 s. Calcula la aceleración inicial y el desplazamiento total.
  3. La recta \(F\)-\(x\) de un muelle pasa por el origen y por (0,060 m, 18 N). Calcula \(k\) y el trabajo realizado por la fuerza aplicada para alcanzar 0,060 m.
  4. Una gráfica \(V\)-\(I\) pasa por (0,25 A, 7,5 V) y es lineal desde el origen. Calcula la resistencia. Explica qué daría la pendiente si se invirtieran los ejes.
  5. Para \(2A\rightarrow B\), \([A]\) disminuye de 1,20 mol/L a 0,40 mol/L en 50 s. Calcula la pendiente de \([A]\), la velocidad de desaparición y la velocidad de reacción.
  6. Una calibración lineal de absorbancia frente a concentración es válida entre 0,00 mol/L y 0,50 mol/L. Una muestra tiene absorbancia que corresponde a 0,32 mol/L. Otra exigiría estimar 0,80 mol/L. Decide cuál es interpolación y cómo actuarías con la segunda.
Ver solución y criterios de autocorrección del simulacro
  1. \(v=(-6-18)/(8-2)=-4\ \text{m/s}\). En ese tramo la posición disminuye 4 m por cada segundo; el móvil se desplaza en el sentido negativo.
  2. \(a=(14-2)/4=3\ \text{m/s}^2\). Primer área: \(((2+14)/2)\cdot4=32\ \text{m}\). Segundo área: \(14\cdot3=42\ \text{m}\). Total: 74 m.
  3. \(k=18/0,060=300\ \text{N/m}\). \(W=(0,060\cdot18)/2=0,54\ \text{J}\).
  4. \(R=7,5/0,25=30\ \Omega\). En \(I\)-\(V\), la pendiente sería \(1/R=0,033\ \text{S}\).
  5. \(\Delta[A]/\Delta t=(0,40-1,20)/50=-0,016\ \text{mol·L}^{-1}\text{·s}^{-1}\). Desaparición de A: \(0,016\ \text{mol·L}^{-1}\text{·s}^{-1}\). Velocidad de reacción: \(0,0080\ \text{mol·L}^{-1}\text{·s}^{-1}\).
  6. 0,32 mol/L es interpolación dentro del rango calibrado. 0,80 mol/L sería extrapolación; conviene diluir la muestra, repetir la medida dentro del intervalo y corregir después por el factor de dilución.

Autocorrección. Reserva 1 punto por identificar magnitudes y unidades, 1 por el modelo, 1 por el cálculo, 1 por la interpretación y 1 por la comprobación en cada cuestión. Una respuesta numérica sin significado no alcanza la puntuación completa.

Hoja breve de seguimiento imprimible.
BloquePrimer intentoCorrecciónSegundo intentoError que no repetiré
Lectura y escalas
Pendiente
Área y signo
Física
Química
Simulacro

12. Errores frecuentes y revisión final

  • Comparar inclinaciones sin comprobar la escala de ambos ejes.
  • Usar \(y/x\) cuando la recta no pasa por el origen.
  • Calcular con un solo punto experimental en vez de usar la recta de ajuste.
  • Intercambiar \(\Delta y/\Delta x\) y \(\Delta x/\Delta y\).
  • Dar una pendiente sin unidad o sin significado.
  • Suponer que toda área bajo una gráfica representa una magnitud conocida.
  • Confundir desplazamiento con distancia cuando \(v\) cambia de signo.
  • Calcular un área de \(v\)-\(t\) sin conocer la forma del tramo.
  • Interpretar una correlación gráfica como causa demostrada.
  • Extrapolar fuera de los datos como si el modelo no pudiera cambiar.
Comprobación de treinta segundos.
  1. ¿He escrito magnitudes, unidades e intervalo?
  2. ¿El modelo corresponde al orden real de los ejes?
  3. ¿El signo concuerda con la tendencia y con la zona respecto del eje?
  4. ¿La precisión es razonable para los datos?
  5. ¿Mi última frase responde exactamente al fenómeno preguntado?

Preguntas frecuentes

¿La pendiente siempre se calcula igual?

La operación matemática es cambio vertical dividido entre cambio horizontal. Lo que cambia es su unidad, su significado y si se trata de una pendiente constante, media, instantánea o de una recta de ajuste.

¿Las unidades bastan para decidir qué significa un área?

No. Las unidades son una comprobación dimensional, pero también debe existir una relación física o química que interprete la acumulación. En \(v\)-\(t\), por ejemplo, esa relación es \(\Delta x=\int v\,dt\).

¿Qué diferencia hay entre desplazamiento y distancia en una gráfica v-t?

El desplazamiento suma las áreas con signo. La distancia suma los valores absolutos de las áreas, por lo que no resta los tramos con velocidad negativa.

¿En una curva puedo calcular pendiente?

Sí. Entre dos puntos obtienes una pendiente media. En un punto necesitas la tangente y obtienes una pendiente instantánea. No debes asignar a toda la curva una única pendiente.

¿Por qué conviene usar puntos alejados en una recta experimental?

Porque el error de lectura representa una fracción menor del cambio total. Los puntos deben pertenecer a la recta de mejor ajuste y no tienen por qué coincidir con dos medidas concretas.

Ruta de estudio

Cuando el problema no es la cuenta, sino saber qué hacer

En Marlu Educativa trabajamos Matemáticas, Física y Química desde la lectura del enunciado hasta la comprobación final. Si necesitas seguimiento para ESO, Bachillerato, PAU o primeros cursos universitarios, puedes consultar la modalidad de clases particulares online.

Biblioteca Marlu Educativa. Explicaciones y ejercicios para entender, practicar y comprobar cada paso.