TEMARIO RESUELTO DE ULADECH - ÁREA CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE

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”.

5.- M. A. de Rutherford: Decía que el átomo estaba compuesto de un núcleo atómico cargado positivamente y una corteza en los que los electrones (de carga negativa) giran a gran velocidad alrededor del núcleo donde estaba prácticamente toda la masa del átomo.

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”.

Modelo atómico actual o de los orbitales (E. Schrodinger y Heisenberg):

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.

Elementos de una onda:

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.