Propiedades
de la materia: Generales y específicas
Modelos
atómicos: Evolución de los modelos atómicos. Modelo atómico actual (niveles,
subniveles, orbitales)
Evolución
de los modelos atómicos:
1.- M.
A. de Demócrito de Abdera: Para Demócrito el
átomo era la partícula más pequeña que había, una partícula homogénea, que no
se puede comprimir y que además no se podía ver.
2.- M.
A. de Dalton: Dalton
concluyó que el átomo era algo parecido a una esfera pequeñísima, también
indivisible e inmutable.
3.- M.
A. de Thomson: Decía que los átomos
estaban compuestos por electrones de carga negativa en un átomo positivo,
conocido como Modelo del Pudin De Pasas.
4.- M.
A. cúbico de Lewis: Decía que los
electrones de un átomo estaban colocados en los vértices de un cubo. Gracias a
esta teoría se conoció el concepto de “valencia de un electrón”.
6.- M.
A. de Bohr: Decía que los
electrones al girar en torno al núcleo definían unas órbitas circulares
estables que Bohr explicó como que los electrones se pasaban de unas órbitas a
otras para ganar o perder energía.
7.- M. A. de Sommerfeld: Perfeccionó el modelo de Bohr con las órbitas
elípticas lo que dio lugar al descubrimiento del número cuántico Azimutal (o
secundario).
8.- M.
A. de Schrodinger: Explica que los
electrones no están en órbitas determinadas. Propuso una ecuación de onda que
ayuda a predecir las regiones donde se encuentra el electrón, que se conoce
como “ecuación de Schrödinger”.
El modelo se fundamenta en los siguientes principios:
Principio de onda-partícula de Broglie: Señala que la
materia y la energía presentan caracteres de onda y partícula; que los
electrones giran por la energía que llevan y describen ondas de una longitud
determinada.
Principio estacionario de Bohr: El mismo que señala
que un electrón puede girar alrededor del núcleo en forma indefinida.
Principio de incertidumbre de Heisenberg: Determina
que es imposible conocer simultáneamente y con exactitud la posición y velocidad
del electrón.
El
átomo
De un modo más formal, definimos átomo como la
partícula más pequeña en que un elemento puede ser dividido sin perder sus
propiedades químicas.
Biomoléculas
orgánicas: Carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN)
Carbohidratos:
Son uno de los principales nutrientes en nuestra
alimentación. Estos ayudan a proporcionar energía al cuerpo. Se pueden
encontrar tres principales tipos de carbohidratos en los alimentos: azúcares,
almidones y fibra.
Lípidos:
Son un conjunto de moléculas orgánicas, compuestas de
carbono e hidrógeno, oxígeno, fósforo, azufre y nitrógeno.
Proteínas:
Son moléculas formadas por aminoácidos que están
unidos por un tipo de enlaces conocidos como enlaces peptídicos.
Ácidos
nucleicos: Son grandes polímeros
formados por la repetición de monómeros denominados nucleótidos, unidos
mediante enlaces fosfodiéster. Hay dos: ADN
(Quién porta la información necesaria para el desarrollo de las características
biológicas de un individuo y contiene los mensajes e instrucciones para que las
células realicen sus funciones.) y ARN
(Quién expresa dicha información, pasando de una secuencia lineal de
nucleótidos, a una secuencia lineal de aminoácidos en una proteína.).
Teoría
de errores
El principal objetivo de la denominada teoría de
errores consiste en acotar el valor de dichas imprecisiones, denominadas
errores experimentales.
El origen de los errores está en múltiples causas y
atendiendo a éstas los errores se pueden clasificar en errores sistemáticos
(son errores que se repiten constantemente en el transcurso de un experimento.)
y errores accidentales (son variaciones que aparecen entre observaciones
sucesivas realizadas por un mismo operador.).
Equilibrio
de traslación, equilibrio de rotación y dinámica
Equilibrio
de traslación:
El equilibrio traslacional de un cuerpo puede ser
estático o dinámico un objeto presenta equilibrio estático si se encuentra en
reposo un objeto presenta equilibrio dinámico si se encuentra en un movimiento
uniforme.
Equilibrio
de rotación:
El caso del movimiento rotación se aplica a cuerpos
sólidos extendidos o a objetos rígidos.
Equilibrio
de dinámica:
Un objeto presenta equilibrio dinámico si se encuentra
en movimiento uniforme, es decir, a velocidad constante bajo la acción de fuerzas
movimiento.
Energía
mecánica: energía potencial y cinética
Energía
potencial: Es la energía que es
capaz de generar un trabajo como consecuencia de la posición de un cuerpo.
Energía
cinética: Una vez que cae el cuerpo esa
energía potencial se transformará de inmediato en energía cinética.
Ondas:
Tipos, elementos, reflexión, retracción, difracción, modelos, aplicaciones
cuantitativas
Tipos
de ondas:
Según
el medio en que se propagan:
1) Ondas electromagnéticas: estas ondas no necesitan de un medio para propagarse
en el espacio, lo que les permite hacerlo en el vacío a velocidad constante.
2) Ondas mecánicas: a diferencia de las anteriores, necesitan un medio
material, ya sea elástico o deformable para poder viajar.
3) Ondas gravitacionales: estas ondas son perturbaciones que afectan la
geometría espacio-temporal que viaja a
través del vacío. Su velocidad es equivalente a la de la luz.
Según
su propagación:
1) Ondas unidimensionales: estas ondas, como su nombre indica, viajan en una única
dirección espacial. Es por lo que sus frentes son planos y paralelos.
2) Ondas bidimensionales: estas ondas, en cambio, viajan en dos direcciones
cualquieras de una determinada superficie.
3) Ondas tridimensionales: estas ondas viajan en tres direcciones conformando un
frente de esférico que emanan de la fuente de perturbación desplazándose en
todas las direcciones.
Según
su dirección:
1) Ondas transversales: las partículas por las que se transporta la onda se
desplazan de manera perpendicular a la dirección en que la onda se propaga.
2) Ondas longitudinales: en este caso, las moléculas se desplazan paralelamente
a la dirección en que la onda viaja.
Según
su periodicidad:
1) Ondas no periódicas: estas ondas son causadas por una perturbación de
manera aislada o, si las perturbaciones se dan de manera repetida, estas
tendrán cualidades diferentes.
2) Ondas periódicas: son producidas por ciclos repetitivos de
perturbaciones.
Cresta: es el punto más alto de una onda, y representa el
pulso o la parte positiva de ésta.
Período
(T): es el tiempo que tarda la onda en ir de un punto de
máxima amplitud al siguiente.
Amplitud
(A): es el desplazamiento máximo de la onda con respecto a
la posición de equilibrio.
Frecuencia
(f): es la cantidad de ondas que se propagan en cada
unidad de tiempo.
Valle: es el punto más bajo de una onda, y representa el
pulso o parte negativa de ésta.
Longitud
de onda (λ): es la distancia entre
dos crestas consecutivas o entre dos valles consecutivos.
Nodo: es el punto donde la onda cruza la línea de
equilibrio. Se encuentra en el valor cero de la onda.
Elongación
(x): es la distancia que hay, en forma perpendicular,
entre un punto de la onda y la línea de equilibrio.
Ciclo: es una oscilación o viaje completo de ida y vuelta.
Velocidad
de propagación (v): es la relación que
existe entre un espacio recorrido igual a una longitud de onda y el tiempo
empleado en recorrerlo.
Reflexión
de onda: Es el cambio de dirección que
experimenta ésta cuando choca contra una superficie lisa y pulimentada sin
cambiar de medio de propagación.
Refracción
de onda: Es el cambio de dirección y de
velocidad que experimenta ésta cuando pasa de un medio a otro medio en el que
puede propagarse.
Difracción
de onda: Es la propiedad que tienen las
ondas de rodear los obstáculos en determinadas condiciones.
Modelos
de ondas: Los diferentes modelos de ondas tienen en común que resultan de una
perturbación que se propaga en el espacio y en el tiempo.
Aplicaciones
cuantitativas:
Electroacústica: tratamiento electrónico del sonido, incluyendo la
captación (micrófonos y estudios de grabación), procesamiento (efectos,
filtrado comprensión, etc.) amplificación, grabación, producción (altavoces)
etc.
Acústica
fisiológica: estudia el
funcionamiento del aparato auditivo, desde la oreja a la corteza cerebral.
Acústica
fonética: análisis de las características
acústicas del habla y sus aplicaciones.
Arquitectura: tiene que ver tanto con diseño de las propiedades
acústicas de un local a efectos de fidelidad de la escucha, como de las formas
efectivas de aislar del ruido los locales habitados.
La
ecografía, ultrasonografía es un
procedimiento de imagenología que emplea los ecos de una emisión de
ultrasonidos dirigida sobre un cuerpo u objeto como fuente de datos para formar
una imagen de los órganos o masas internas con fines de diagnóstico.
Electricidad:
Ley de Coulomb y diferencia de potencial eléctrico, corriente eléctrica y
resistencia, circuitos electrónicos
Ley de
Coulomb: Describe la interacción entre dos cargas eléctricas del mismo o de distinto
signo.
Diferencia
de potencial eléctrico: Es el trabajo para mover una carga eléctrica
de un punto a otro dentro de un campo eléctrico.
Corriente
eléctrica: Es la circulación de
cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven
siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza
electromotriz.
Resistencia:
Oposición que presenta un conductor al paso de la
corriente eléctrica.
Circuito
eléctrico: Es el recorrido
preestablecido por el que se desplazan las cargas eléctricas.
Calentamiento
global
Es al aumento gradual de las temperaturas de la
atmósfera y océanos de la Tierra que se ha detectado en la actualidad, además
de su continuo aumento que se proyecta a futuro.
Ecosistema
Es el conjunto formado por los seres vivos y los
elementos no vivos del ambiente y la relación vital que se establece entre
ellos.
Fuerza
y campo magnético
Es la parte de
la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador
sobre una distribución de cargas en movimiento. Además, la fuerza eléctrica es
simplemente recta y en la dirección del campo si se trata de una carga
positiva, pero la dirección de la parte magnética de la fuerza está dada por la
regla de la mano derecha.
Hidrostática:
Principio de Pascal, presión hidrostática, principio de Arquímedes
Principio
de Pascal: Es una ley enunciada
por el físico y matemático francés Blaise Pascal. La presión ejercida en
cualquier lugar de un fluido encerrado e incompresible se transmite por igual
en todas las direcciones en todo el fluido.
Presión
hidrostática: Es la parte de la
presión debida al peso de un fluido en reposo.
Principio
de Arquímedes: Afirma que todo cuerpo
sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al
peso de fluido desalojado.
Teoría
de la relatividad, física cuántica y energía nuclear
Teoría
de la relatividad:
Hay dos. La primera teoría, publicada en 1905, trata
de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas
gravitatorias. La segunda, de 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza
a la gravedad newtoniana, pero se aproxima a ella en campos gravitatorios
débiles. La teoría general se reduce a la especial en ausencia de campos
gravitatorios.
Física
cuántica: Estudia la materia a escalas muy
pequeñas: a nivel molecular, atómico y aún menor.
Energía
nuclear: Es aquella que se genera mediante
un proceso en el que se desintegran los átomos de un material denominado
uranio.
