Para identificar o que caracteriza uma pesquisa experimental, precisamos entender que esse tipo de pesquisa envolve a manipulação de variáveis para observar os efeitos dessa manipulação. Analisando as alternativas: a) Observação de fenômenos em seu ambiente natural - Isso se refere a uma pesquisa observacional, não experimental. b) Manipulação de variáveis independentes para observar seus efeitos em variáveis dependentes - Esta é a definição clássica de pesquisa experimental, onde se controla uma variável para ver como ela afeta outra. c) Descrição detalhada de um fenômeno - Isso se relaciona mais a estudos descritivos, não experimentais. d) Análise de documentos históricos - Isso é uma abordagem qualitativa e não se encaixa na definição de pesquisa experimental. Portanto, a alternativa correta é: b) Manipulação de variáveis independentes para observar seus efeitos em variáveis dependentes.