Temario PAES ciencias
Química
Reacciones químicas y
estequiometría
Gases:
Los gases no tienen forma ni volumen fijo, se expanden para llenar cualquier recipiente y son altamente compresibles. Existen relaciones fundamentales entre presión, volumen y temperatura:
Ley de Boyle: presión y volumen son inversamente proporcionales a temperatura constante (P1 × V1 = P2 × V2).
Ley de Charles: volumen y temperatura son directamente proporcionales si la presión es constante (V1/T1 = V2/T2).
Ley combinada de los gases: combina las anteriores (P1 × V1)/T1 = (P2 × V2)/T2).
Respecto al medio ambiente, algunos gases contribuyen al efecto invernadero (como el dióxido de carbono y el metano), mientras que otros como los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre son responsables de la contaminación atmosférica.
Leyes ponderales:
Ley de conservación de la materia: la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos en una reacción.
Ley de proporciones definidas: un compuesto siempre contiene los mismos elementos en la misma proporción de masa.
Ley de proporciones múltiples: si dos elementos forman más de un compuesto, las proporciones de masa del segundo elemento que se combinan con una cantidad fija del primero están en una relación de números enteros pequeños.
Reacciones químicas:
Las reacciones tienen reactantes (sustancias iniciales) y productos (sustancias resultantes). Para cumplir con la ley de conservación de la materia, las ecuaciones químicas deben ser balanceadas.
Estequiometría:
Estudia las relaciones cuantitativas en las reacciones químicas.
Masa molar: cantidad de masa en una mol de una sustancia (g/mol).
Número de moles: masa en gramos dividido por la masa molar (moles = masa/masa molar).
Reactivo limitante y en exceso: el reactivo limitante se consume completamente, mientras que el reactivo en exceso permanece tras completarse la reacción.
Soluciones químicas:
Las soluciones tienen un soluto (sustancia disuelta) y un solvente (sustancia en mayor cantidad). Se clasifican según su concentración:
Molaridad: moles de soluto/litros de solución.
Molalidad: moles de soluto/kg de solvente.
Fracción molar: moles de soluto/moles totales.
También se usan unidades físicas como porcentaje masa/masa (% m/m), masa/volumen (% m/v), y partes por millón (ppm).
Diluciones:
Para preparar soluciones menos concentradas se usa la fórmula C1 × V1 = C2 × V2, donde C es la concentración y V el volumen.
Solubilidad:
Cantidad máxima de soluto que puede disolverse en un solvente a una temperatura dada. Factores como la temperatura, presión y naturaleza del soluto y solvente afectan la solubilidad.
Clasificación de la materia:
Se divide en sustancias puras (elementos y compuestos) y mezclas (homogéneas y heterogéneas).
Métodos de separación de mezclas:
Decantación: separa líquidos inmiscibles o sólidos sedimentados.
Filtración: separa sólidos de líquidos usando un filtro.
Tamizado: separa partículas sólidas de diferente tamaño.
Destilación: separa líquidos con diferentes puntos de ebullición.
Propiedades físicas de los elementos:
Incluyen temperatura de fusión y ebullición, densidad, masa y volumen.
Cambios físicos y químicos:
Los cambios físicos no alteran la composición química (como el cambio de estado), mientras que los cambios químicos transforman sustancias en otras diferentes (como la combustión).
Modelos atómicos:
Dalton: propuso que los átomos son indivisibles.
Thomson: describió el átomo como una esfera con electrones incrustados (modelo del pudín de pasas).
Rutherford: propuso un núcleo positivo rodeado de electrones.
Bohr: planteó niveles de energía definidos para los electrones.
Química orgánica
Átomo de carbono:
Tetravalencia:
El carbono puede formar cuatro enlaces covalentes con otros átomos, lo que le permite generar estructuras complejas como cadenas largas y moléculas tridimensionales.
Hibridación:
Es el proceso de combinación de orbitales atómicos para formar orbitales híbridos.
sp: Forma enlaces lineales (180° entre enlaces), como en el acetileno (C2H2).
sp²: Forma enlaces en un plano trigonal (120° entre enlaces), como en el etileno (C2H4).
sp³: Forma enlaces tetraédricos (109.5° entre enlaces), como en el metano (CH4).
Tipos de enlaces:
Simple: Un par de electrones compartido, como en el etano (C2H6).
Doble: Dos pares de electrones compartidos, como en el eteno (C2H4).
Triple: Tres pares de electrones compartidos, como en el etino (C2H2).
Modelos de representación de moléculas orgánicas:
Son maneras de representar las moléculas para analizar su estructura:
Fórmula molecular: Indica la cantidad total de cada tipo de átomo en la molécula (ejemplo: C6H6 para el benceno).
Fórmula empírica: Muestra la proporción más simple de los elementos (ejemplo: CH para el benceno).
Fórmula desarrollada: Representa todos los enlaces entre átomos (ejemplo: H-C-H para el metano).
Fórmula condensada: Simplifica la fórmula desarrollada (ejemplo: CH3-CH2-CH3 para el propano).
Fórmula lineal o topológica: Representa los enlaces entre átomos con líneas, omitiendo los símbolos de carbono e hidrógeno (usada en cadenas largas).
Compuestos orgánicos:
Hidrocarburos: Compuestos formados solo por carbono e hidrógeno:
Alifáticos: Cadena abierta, pueden ser saturados (alcanos) o insaturados (alquenos y alquinos).
Cíclicos: Átomos de carbono forman un anillo (ejemplo: ciclohexano).
Aromáticos: Contienen anillos bencénicos, como el benceno.
Grupos funcionales:
Conjuntos de átomos que confieren propiedades específicas a las moléculas:
Alcoholes (-OH), éteres (-O-), aldehídos (-CHO), cetonas (C=O), ácidos carboxílicos (-COOH), ésteres (-COO-), aminas (-NH2), halogenuros (-X), nitrilos (-CN).
Nomenclatura:
Se utiliza el sistema IUPAC para nombrar compuestos, considerando:
La cadena principal.
Los grupos funcionales.
Sustituyentes y sus posiciones.
Ejemplo: CH3-CH2-OH se llama etanol.
Estructura atómica
Clasificación de la materia:
Sustancias puras:
Están formadas por un solo tipo de partícula.
Elementos: Sustancias que no se pueden descomponer químicamente (ejemplo: oxígeno, hierro).
Compuestos: Formados por dos o más elementos combinados químicamente en proporciones definidas (ejemplo: agua, dióxido de carbono).
Mezclas:
Combinación de dos o más sustancias que conservan sus propiedades individuales.
Homogéneas: Composición uniforme (ejemplo: sal disuelta en agua).
Heterogéneas: Composición no uniforme (ejemplo: arena con agua).
Propiedades físicas de los elementos:
Punto de ebullición: Temperatura a la cual una sustancia pasa de líquido a gas.
Punto de fusión: Temperatura a la cual una sustancia pasa de sólido a líquido.
Masa: Cantidad de materia en un objeto.
Volumen: Espacio que ocupa una sustancia.
Densidad: Relación entre masa y volumen (
Densidad
=
Masa
Volumen
Densidad=
Volumen
Masa
).
Modelos atómicos:
Dalton: Propuso que la materia está compuesta por átomos indivisibles y únicos para cada elemento.
Thomson: Descubrió los electrones y representó el átomo como una esfera cargada positivamente con electrones incrustados (modelo del "pudín de pasas").
Rutherford: Encontró que el átomo tiene un núcleo pequeño, denso y positivo, rodeado por electrones.
Bohr: Propuso que los electrones orbitan alrededor del núcleo en niveles de energía definidos.
Partículas subatómicas:
Electrón (e⁻): Carga negativa, masa casi insignificante.
Protón (p⁺): Carga positiva, masa significativa.
Neutrón (n⁰): Sin carga, masa similar al protón.
Número atómico (Z): Cantidad de protones en un átomo.
Número másico (A): Suma de protones y neutrones
(A=Z+N).
Cambios físicos y químicos:
Físicos: Transformaciones que no alteran la composición química (ejemplo: cambio de estado).
Químicos: Cambios que producen nuevas sustancias (ejemplo: oxidación).
Biología
Organismo y ambiente
Flujo de Materia y Energía:
Energía: Fluye en una sola dirección desde el sol a través de productores y consumidores. En cada nivel trófico, se pierde energía en forma de calor.
Materia: Recicla en el ecosistema a través de procesos como la descomposición, que devuelven nutrientes al suelo y permiten a los productores reiniciar el ciclo.
Cadenas Tróficas y Flujo de Materia y Energía
Cadenas Tróficas: Secuencia de organismos en un ecosistema en la que cada uno se alimenta del anterior y es alimento del siguiente.
Productores: Organismos autótrofos (e.g., plantas) que convierten la energía solar en energía química.
Consumidores Primarios: Herbívoros que se alimentan de productores.
Consumidores Secundarios: Carnívoros que se alimentan de herbívoros.
Consumidores Terciarios: Carnívoros que se alimentan de otros carnívoros.
Descomponedores: Organismos que descomponen materia orgánica muerta (e.g., bacterias y hongos), reciclándola al ecosistema.
Nutrición Autótrofa vs. Heterótrofa
Nutrición Autótrofa: Organismos que producen su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas simples (e.g., plantas mediante la fotosíntesis).
Nutrición Heterótrofa: Organismos que obtienen su energía y nutrientes consumiendo otros organismos (e.g., animales, hongos).
Procesos Implicados en la Obtención de Energía y la Síntesis de Moléculas Orgánicas
Fotosíntesis
Rol General: Proceso por el cual las plantas, algas y algunas bacterias convierten la energía solar en energía química almacenada en moléculas de glucosa. Libera oxígeno como subproducto.
Etapas de la Fotosíntesis:
Fase Luminosa:
Lugar: Tilacoides de los cloroplastos.
Reactantes: Luz, agua, NADP⁺ y ADP.
Productos: ATP, NADPH y oxígeno.
Proceso: La luz excita a los electrones en los
pigmentos del fotosistema II, que son transportados a través de una cadena de transporte de electrones, produciendo ATP y NADPH, y el oxígeno se libera como un subproducto del agua dividida.
Fase Oscura (Ciclo de Calvin):
Lugar: Estroma de los cloroplastos.
Reactantes: CO₂, ATP y NADPH.
Productos: Glucosa, ADP y NADP⁺.
Proceso: El CO₂ se fija en una molécula de ribulosa bifosfato (RuBP) y se convierte en glucosa mediante una serie de reacciones enzimáticas, utilizando ATP y NADPH producidos en la fase luminosa.
Efecto de Variables Ambientales:
-Luz: Aumenta la tasa de fotosíntesis hasta un punto de saturación.
-CO₂: Aumenta la tasa de fotosíntesis hasta un punto de saturación.
-Temperatura: Influye en las enzimas fotosintéticas; hay un rango óptimo para la fotosíntesis.
-Agua: Esencial para la fase luminosa; la escasez de agua puede limitar la fotosíntesis.
Respiración Celular
Rol General: Proceso por el cual las células convierten la glucosa y el oxígeno en ATP, liberando dióxido de carbono y agua.
Etapas de la Respiración Celular:
Glucólisis:
Lugar: Citoplasma.
Reactantes: Glucosa.
Productos: Piruvato, ATP y NADH.
Proceso: La glucosa se divide en dos moléculas de piruvato, produciendo una pequeña cantidad de ATP y NADH.
Ciclo de Krebs (Ciclo del Ácido Cítrico):
Lugar: Matriz mitocondrial.
Reactantes: Acetil-CoA.
Productos: CO₂, ATP, NADH y FADH₂.
Proceso: El acetil-CoA se oxida, produciendo CO₂, ATP, NADH y FADH₂.
Cadena de Transporte de Electrones:
Lugar: Membrana interna mitocondrial.
Reactantes: NADH y FADH₂, O₂.
Productos: ATP y H₂O.
Proceso: Los electrones de NADH y FADH₂ son transferidos a través de proteínas de la cadena de transporte de electrones, creando un gradiente de protones que impulsa la producción de ATP, y el oxígeno actúa como el aceptor final de electrones, formando agua.
Herencia y evolución
Selección Natural
La selección natural es el proceso por el cual los organismos mejor adaptados a su entorno tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse. Ejemplos incluyen:
Resistencia a antibióticos: Bacterias que desarrollan resistencia a los antibióticos sobreviven y se reproducen, propagando la resistencia.
Mimetismo en insectos: Insectos que se parecen a su entorno tienen menos probabilidades de ser depredados y, por lo tanto, más probabilidades de sobrevivir y reproducirse.
Evidencias de la Evolución Biológica
Anatomía Comparada:
Estructuras Homólogas: Órganos o huesos que aparecen en diferentes animales que tienen un origen evolutivo común (e.g., la mano humana y la aleta de una ballena).
Estructuras Análogas: Órganos que tienen una función similar pero no un origen evolutivo común (e.g., alas de aves y alas de insectos).
Embriología: Similitudes en el desarrollo embrionario entre diferentes especies sugieren un ancestro común.
Biología Molecular: Secuencias de ADN y proteínas similares entre diferentes organismos indican relaciones evolutivas.
Registro Fósil: Muestra cambios graduales en las especies a lo largo del tiempo, evidenciando la evolución.
Científicos y Mecanismos Evolutivos
Jean-Baptiste Lamarck:
Propuso que los organismos evolucionan mediante la herencia de características adquiridas.
Ejemplo: Los giraffes desarrollan cuellos largos porque se estiran para alcanzar las hojas altas, y esta característica se hereda.
Charles Darwin:
Propuso la teoría de la selección natural en "El origen de las especies".
Los organismos con características favorables para su entorno tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse, pasando estas características a la siguiente generación.
Alfred Russel Wallace:
Independientemente desarrolló una teoría similar a la de Darwin sobre la selección natural.
Sus ideas ayudaron a consolidar la teoría de la evolución.
Manipulación Genética
La manipulación genética implica la modificación directa del ADN de un organismo para obtener características deseadas. Aplicaciones incluyen:
Alimentos: Producción de cultivos genéticamente modificados (GM) que son más resistentes a plagas y enfermedades.
Detergentes: Enzimas genéticamente modificadas para mejorar la eficiencia en la limpieza.
Vestuario: Uso de fibras naturales mejoradas genéticamente para mayor durabilidad y confort.
Fármacos: Producción de medicamentos biotecnológicos como la insulina humana recombinante.
Ciclo Celular
El ciclo celular es el proceso que permite a las células crecer, replicar su ADN y dividirse en células hijas. Se compone de dos fases principales: la interfase y la fase mitótica.
-Interfase: Periodo en el que la célula crece y se prepara para la división. Se subdivide en tres etapas:
G1 (Gap 1): La célula crece y realiza funciones normales. Se verifica la integridad del ADN antes de replicarlo.
S (Síntesis): Se replica el ADN, duplicando el material genético.
G2 (Gap 2): La célula continúa creciendo y se prepara para la mitosis. Se verifica que todo el ADN haya sido replicado correctamente y se reparan posibles daños.
-Mitosis: Proceso de división celular que produce dos células hijas genéticamente idénticas a la célula madre. Se divide en cuatro fases:
Profase: La cromatina se condensa en cromosomas visibles, el nucleolo desaparece, y el huso mitótico comienza a formarse.
Metafase: Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula.
Anafase: Las cromátidas hermanas se separan y son arrastradas hacia los polos opuestos de la célula.
Telofase: Los cromosomas se descondensan, el nucleolo reaparece y la célula comienza a dividirse.
Citosinesis: División del citoplasma que resulta en dos células hijas.
Puntos de control:
G1-S: Verifica el tamaño celular, los nutrientes, los factores de crecimiento y la integridad del ADN.
G2-M: Verifica que la replicación del ADN esté completa y que no haya daños en el ADN.
Metafase: Asegura que todos los cromosomas estén correctamente alineados y unidos al huso mitótico.
Estos puntos de control son cruciales para la progresión normal del ciclo celular y la prevención de errores que podrían llevar a enfermedades como el cáncer.
Meiosis
La meiosis es un proceso de división celular que reduce el número de cromosomas a la mitad, produciendo gametos (óvulos y espermatozoides) genéticamente distintos. Se divide en dos divisiones secuenciales: meiosis I y meiosis II.
Meiosis I:
Profase I: Los cromosomas homólogos se emparejan y forman tétradas. Se produce el entrecruzamiento (crossing over), intercambiando material genético entre cromosomas homólogos.
Metafase I: Las tétradas se alinean en el plano ecuatorial.
Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan y son arrastrados hacia polos opuestos.
Telofase I: Los cromosomas se agrupan en los polos y la célula se divide (citosinesis).
Meiosis II: Similar a la mitosis, pero sin replicación del ADN previa.
Profase II: Los cromosomas se condensan de nuevo.
Metafase II: Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial.
Anafase II: Las cromátidas hermanas se separan.
Telofase II: Se forman cuatro células hijas haploides.
La meiosis contribuye a la variabilidad genética a través del entrecruzamiento y la segregación independiente de los cromosomas.
Procesos y funciones
biológicas
Barreras Defensivas del Cuerpo Humano
Primarias (innatas): Piel y mucosas que actúan como barreras físicas, secreciones (lágrimas, saliva) con enzimas antibacterianas.
Secundarias (inmunidad innata): Células fagocíticas (macrófagos, neutrófilos), respuesta inflamatoria, fiebre.
Terciarias (inmunidad adaptativa): Linfocitos T y B, anticuerpos específicos, memoria inmunológica.
Agentes Patógenos: Virus (VIH, influenza), bacterias (Staphylococcus, Streptococcus).
Vacunas: Estimulan la respuesta inmune para generar memoria contra patógenos específicos.
Alteraciones del Sistema Inmunológico:
Alergias: Respuesta exagerada a sustancias inocuas (polen, polvo).
Enfermedades Autoinmunes: Sistema inmunológico ataca tejidos propios (lupus, artritis reumatoide).
Rechazo de Trasplantes: Respuesta inmune contra órganos trasplantados debido a la detección de antígenos extraños.
Infecciones de Transmisión Sexual (ITS)
VIH: Virus que afecta el sistema inmunológico, transmitido por contacto sexual, sangre infectada y de madre a hijo. Síntomas incluyen fiebre, fatiga y ganglios inflamados. Prevención: uso de preservativos, pruebas regulares, y tratamiento antirretroviral.
Herpes: Virus que causa llagas en genitales y boca. Transmisión por contacto sexual. Síntomas: llagas dolorosas, fiebre. Prevención: uso de preservativos, antivirales.
Gonorrea: Bacteria Neisseria gonorrhoeae. Transmisión por contacto sexual. Síntomas: secreción genital, dolor al orinar. Prevención: uso de preservativos, antibióticos.
Clamidia: Bacteria Chlamydia trachomatis. Transmisión por contacto sexual. Síntomas: secreción genital, dolor al orinar. Prevención: uso de preservativos, antibióticos.
Métodos de Control de la Natalidad
Métodos Naturales:
Billings: Observación del moco cervical para identificar días fértiles.
Calendario: Cálculo de días fértiles basados en el ciclo menstrual.
Temperatura Basal: Medición de la temperatura corporal para detectar ovulación.
Métodos Artificiales Reversibles:
Hormonales: Pastillas anticonceptivas, parches, inyecciones, implantes y anillos vaginales que inhiben la ovulación.
De Barrera: Condones, diafragmas y esponjas que bloquean el paso de los espermatozoides al útero.
Métodos Parcialmente Reversibles (Quirúrgicos):
Ligadura de trompas: Bloqueo de las trompas de Falopio en mujeres.
Vasectomía: Corte de los conductos deferentes en hombres.
Ciclo Ovárico y Uterino
Ciclo Ovárico:
Fase Folicular: Desarrollo de folículos en los ovarios bajo la influencia de la hormona FSH. Un folículo madura y libera un ovocito (ovulación).
Fase Lútea: Después de la ovulación, el folículo roto se convierte en el cuerpo lúteo, que secreta progesterona para preparar el endometrio para la implantación.
Ciclo Uterino:
Menstruación: Desprendimiento del endometrio no fertilizado.
Fase Proliferativa: Regeneración del endometrio bajo la influencia de estrógenos.
Fase Secretora: Engrosamiento del endometrio y preparación para la implantación bajo la influencia de progesterona.
Participación de los Gametos en la Fecundación
Ovocitos (óvulos): Células reproductoras femeninas producidas en los ovarios. Un ovocito es liberado en cada ciclo menstrual (ovulación).
Espermatozoides: Células reproductoras masculinas producidas en los testículos. Un espermatozoide fecunda al ovocito, iniciando el desarrollo del embrión.
Durante la fecundación, el espermatozoide se une al ovocito en las trompas de Falopio, fusionando sus núcleos y combinando su material genético para formar un cigoto.
Cambios Físicos durante la Pubertad
La pubertad es una etapa de desarrollo en la que el cuerpo de los niños y niñas se transforma en el de un adulto capaz de reproducirse. Los cambios físicos incluyen:
En ambos sexos:
Crecimiento rápido en altura y peso.
Desarrollo de vello púbico y axilar.
Incremento en la actividad de las glándulas sudoríparas y sebáceas, que puede provocar acné.
Cambios en la voz (más notable en los varones).
En niñas:
Inicio de la menstruación (menarquia).
Desarrollo de las mamas.
Ensanchamiento de caderas.
En niños:
Crecimiento de los testículos y el pene.
Aparición de vello facial.
Ensanchamiento de hombros.
Aumento de la masa muscular.
Organización, estructura
y actividad celular
Relación entre Estructuras y Función Celular
Enterocito (célula del intestino delgado):
Microvellosidades: Aumentan la superficie para absorción de nutrientes.
Mitosis rápida: Permite la renovación constante del epitelio intestinal.
Célula Muscular Esquelética:
Miofibrillas: Contienen actina y miosina, permitiendo la contracción muscular.
Mitocondrias: Numerosas para proporcionar el ATP necesario para la contracción.
Neurona:
Dendritas: Reciben señales de otras neuronas.
Axón: Transmite señales eléctricas a larga distancia.
Cuerpos de Nissl: Con RE rugoso y ribosomas para síntesis de proteínas.
Células Secretoras Pancreáticas:
RE Rugoso y Aparato de Golgi: Abundantes para la producción y empaquetamiento de enzimas digestivas.
Gránulos de Secreción: Almacenan enzimas antes de ser liberadas.
Estructura y Función de los Principales Organelos y Estructuras Celulares
En Eucariontes:
Cápsula: Estructura gelatinosa que rodea la célula. Protege contra la desecación y los ataques del sistema inmunológico.
Pared Celular: Proporciona forma y protección. Compuesta principalmente de peptidoglicano en bacterias.
Membrana Celular: Controla el paso de sustancias hacia y desde la célula. Compuesta de una bicapa lipídica.
Ribosomas: Síntesis de proteínas. En procariontes, son más pequeños (70S) que en eucariontes.
Lisososmas: Contienen enzimas digestivas que descomponen macromoléculas y organelos dañados.
Peroxisomas: Contienen enzimas que degradan peróxido de hidrógeno y ácidos grasos.
Complejo de Golgi: Modifica, clasifica y empaqueta proteínas y lípidos para su transporte.
Mitocondrias: Sitio de la respiración celular y producción de ATP.
Cloroplastos (en células vegetales): Realizan la fotosíntesis, produciendo glucosa y oxígeno a partir de CO₂, agua y luz solar.
Vacuolas: Almacenamiento de sustancias y mantenimiento de la presión de turgencia en células vegetales.
Centriolos (en células animales): Participan en la formación del huso mitótico durante la división celular.
Cilios y Flagelos: Proporcionan movilidad a la célula o mueven fluidos sobre su superficie. Cilios son cortos y numerosos, flagelos son largos y pocos.
En Procariontes:
Cápsula: Estructura gelatinosa que rodea la célula. Protege contra la desecación y los ataques del sistema inmunológico.
Pared Celular: Proporciona forma y protección. Compuesta principalmente de peptidoglicano en bacterias.
Membrana Celular: Controla el paso de sustancias hacia y desde la célula. Compuesta de una bicapa lipídica.
Ribosomas: Síntesis de proteínas. En procariontes, son más pequeños (70S) que en eucariontes.
Células Procariontes vs. Eucariontes
Células Procariontes: Estas células son más simples y no tienen un núcleo definido. El material genético (ADN) está disperso en el citoplasma en una región llamada nucleoide. Ejemplo: bacterias.
Células Eucariontes: Estas células tienen un núcleo definido y organelos membranosos. Se dividen en células animales y vegetales.
Física
Electricidad
Ley de Ohm:
La corriente en un circuito es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia (corriente = voltaje/resistencia).
Circuitos:
Serie: las resistencias se suman.
Paralelo: el inverso de la resistencia total es igual a la suma de los inversos de las resistencias individuales.
Potencia y energía eléctrica:
Potencia = voltaje × corriente. La energía eléctrica es la potencia multiplicada por el tiempo (energía = potencia × tiempo).
Consumo y eficiencia energética:
El consumo eléctrico se mide en kilovatios-hora (kWh). La eficiencia energética implica reducir el desperdicio de energía.
Instalación eléctrica domiciliaria:
Incluye elementos como interruptores, fusibles, tomas de corriente y cables conductores, cada uno con una función específica para garantizar seguridad y funcionalidad.
Energía - Tierra
Teoría de la deriva continental:
Propuesta por Alfred Wegener, afirma que los continentes estaban unidos en un supercontinente llamado Pangea. Evidencias incluyen fósiles similares en diferentes continentes y coincidencia de costas.
Tectónica de placas:
Explica el movimiento de las placas terrestres sobre el manto. Consecuencias incluyen sismos, formación de volcanes y creación de montañas.
Modelo físico del interior de la Tierra:
La Tierra tiene capas como la corteza, el manto y el núcleo. Estas capas influyen en el movimiento de las placas tectónicas.
Clima y factores:
Elementos como temperatura, presión y humedad dependen de factores como latitud, altitud, cercanía al mar y circulación atmosférica.
Cambio climático:
Se origina por el aumento de gases de efecto invernadero debido a actividades humanas. Consecuencias incluyen aumento del nivel del mar, fenómenos meteorológicos extremos y deterioro de la capa de ozono.
Mecanica
Leyes de Newton:
Primera ley (inercia): un cuerpo en reposo o movimiento rectilíneo uniforme permanece así si no actúan fuerzas externas.
Segunda ley: la fuerza es igual a la masa por la aceleración (fuerza = masa × aceleración).
Tercera ley: toda acción tiene una reacción igual y opuesta.
Diagrama de cuerpo libre:
Representación gráfica de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto.
Fuerzas:
Fuerza de roce estático: impide el inicio del movimiento entre superficies en contacto.
Fuerza de roce cinético: se opone al movimiento de un objeto en contacto.
Fuerza peso: fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto (peso = masa × gravedad).
Fuerza elástica: fuerza restauradora en resortes (fuerza = constante × elongación).
Presión:
Fuerza ejercida por unidad de área. Se relaciona con sólidos, líquidos y gases. Ejemplo: presión atmosférica.
Ondas
Elementos de las ondas electromagnéticas:
Longitud de onda: distancia entre dos puntos equivalentes consecutivos (como cresta a cresta o valle a valle). Se mide en metros (m).
Frecuencia: número de ciclos u ondas que pasan por un punto en un segundo. Se mide en hertz (Hz).
Período: tiempo que tarda una onda en completar un ciclo. Se mide en segundos (s). Relación con la frecuencia: período = 1/frecuencia.
Amplitud: altura máxima de la onda desde su posición de equilibrio. Está relacionada con la energía de la onda.
Relación entre longitud de onda, frecuencia y rapidez de propagación:
Rapidez de propagación = longitud de onda × frecuencia. En el vacío, todas las ondas electromagnéticas tienen la misma rapidez: 300,000 km/s (velocidad de la luz).
Espectro electromagnético:
Incluye ondas de radio, microondas, infrarrojo, luz visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma, ordenadas según su longitud de onda y frecuencia.
Fenómenos ondulatorios:
Absorción: la onda es absorbida y su energía se convierte en calor u otra forma.
Reflexión: la onda rebota al encontrar una superficie. Ejemplo: los espejos.
Refracción: la onda cambia de dirección al pasar de un medio a otro con diferente densidad. Ejemplo: un lápiz parece "doblarse" en el agua.
Efecto Doppler:
Cambio aparente en la frecuencia de una onda debido al movimiento relativo entre el observador y la fuente. Ejemplo: cambio en el sonido de una sirena al pasar.
Interferencia y difracción:
Interferencia: combinación de ondas que puede ser constructiva (aumenta la amplitud) o destructiva (reduce la amplitud).
Difracción: desviación de una onda al pasar por un obstáculo o abertura estrecha.
Formación de colores y dispersión:
La dispersión ocurre cuando la luz blanca se separa en sus colores componentes, como en un prisma.
Comportamiento de la luz en espejos y lentes:
Espejos planos: producen imágenes del mismo tamaño que el objeto.
Espejos cóncavos y convexos: pueden formar imágenes reales o virtuales dependiendo de la posición del objeto.
Lentes convergentes (convexas): enfocan la luz en un punto.
Lentes divergentes (cóncavas): dispersan la luz.
Dispositivos tecnológicos que usan ondas electromagnéticas:
Radar: detecta objetos y mide distancias usando microondas.
Prismáticos: amplifican imágenes usando lentes.
Fibra óptica: transmite señales luminosas para telecomunicaciones.
