34. Fórmula estructural y empírica

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✏ Escribe lo siguiente en tu cuadrerno 📖

FÓRMULA ESTRUCTURAL

Muestra la forma en que se unen los diferentes átomos para dar lugar a la molécula.

Ejemplo:

H2O

CH4

NH3

CHCl3

Practiquemos lo aprendido 📝

Realizar la estructura de Lewis y la fórmula estructural de las siguientes coléculas.

1. Na Cl

2. CO2

3. CH3 - CH3

4. H2SO4

5. KNO3

FÓRMULA EMPÍRICA

Indica los átomos que participan en el compuesto así como su proporción. Por jemplo:

Glucosa (CH2O) presenta C - H - O en una proporción 1:2:1

Benceno (CH) presenta C - H en una proporción 1:1

Ejemplos:

1. Hallar la fórmula empírica de una sustancia formada por 11,11 de hidrógeno y 88,89 % de oxígeno

Solución

1. Se divide el % de cada elemento por su peso atómico

H = 11,11 / 1 = 11,11

O = 88,89 / 15,999 = 5,55

2. Se divide cada resultado entre el menor de ellos

H = 11,11 / 5,55 = 2

O = 5,55 / 5,55 = 1

3. El resultado de esa división seran los subíndices de la fórmula 

H2O : por cada 2 átomos de hidrógeno hay 1 átomo de oxígeno

Practiquemos lo aprendido 📝

1. Determimar la fórmula empírica de un compuesto que posee 62,31 % de carbono, 10,13 % de hidrógeno y 27,75 % de cloro.

2. Determimar la fórmula empírica de la cafeína que tiene una composición de 49,5 % de carbono, 5,15 % de hidrógeno, 28,9 % de nitrógeno y 16,5 % de oxígeno.

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31. Bioquímica - Bioelementos esenciales

 

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✏ Escribe lo siguiente en tu cuaderno 📖

BIOELEMENTOS ESENCIALES

La bioquímica es una rama de la ciencia que estudia las sustancias químicas y los procesos químicos que ocurren dentro de los organismos vivos. 

👀 Presta atención 👂

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19. Continuación del sonido

 

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✏  Escribe lo siguiente en tu cuaderno 📖

Intensidad del Sonido

La intensidad del sonido se refiere a la energía transmitida por la onda sonora y está relacionada con la amplitud de la vibración. Se mide en decibelios (dB). La intensidad determina la percepción de la fuerza o volumen del sonido:

• Sonidos de alta intensidad son percibidos como fuertes o estridentes.
• Sonidos de baja intensidad son percibidos como suaves o débiles.

Timbre del Sonido

El timbre es la cualidad que permite distinguir entre sonidos de igual altura y intensidad pero producidos por fuentes diferentes. Se debe a las diferencias en la composición de las ondas sonoras. 

El timbre es lo que nos permite diferenciar entre diferentes instrumentos musicales o entre la voz de diferentes personas, incluso cuando ambos están emitiendo el mismo tono y volumen.

👀Observa y escucha el siguiente video👂

¿Cómo llega el sonido a nuestro cerebro?

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21. Ley de la conservación de la energía mecánica

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✏ Escribe lo siguiente en tu cuaderno 📖

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

En un sistema aislado, donde no hay fuerzas externas que realicen trabajo, la energía mecánica total se conserva. Esto incluye tres tipos de energía:

1. Energía Cinética ($E_k$):

• Representa la energía asociada al movimiento de un objeto.
• Se calcula como:
  $^2$
• (donde $m$ es la masa y $v$ es la velocidad).

2. Energía Potencial Gravitatoria ($E_p$):

• Es la energía almacenada debido a la posición de un objeto en un campo gravitatorio.
• Se calcula como:
  $E_{\mathrm{p }}= mgh$
• (donde $m$ es la masa, $g$ es la aceleración debida a la gravedad y $h$ es la altura).

3. Energía Potencial Elástica ($E_{pe}$):

• Es la energía almacenada en un objeto elástico cuando se deforma (como un resorte).
• Se calcula como:
  $^2$
  (donde $k$ es la constante del resorte y $x$ es la deformación).

Ecuación de la conservación de energía mecánica

La energía mecánica total ($E$) en el sistema se expresa como:

$$E = Ek + Ep + Epe

$$

Practiquemos lo aprendido 📝

$$

1. Un bloque de 1 kg está conectado a un resorte con constante $k=200\text{N/m}$ que está comprimido 0.1 m. Si se coloca el bloque sobre una mesa y se deja caer a una velocidad de 19.6 m/s desde una altura de 2 m, ¿cuál es la energía total del sistema en el punto de liberación?

2. Un carro de montaña rusa de 500 kg se encuentra en la cima de una colina de 15 m unido a un resorte (k=200N/m) y se mueve a 100Km/h, está comprimido 0.3 m. ¿Cuál es la energía total del sistema?

3. Se deja caer una piedra de 2 Kg desde una torre de 20 metros de altura. ¿Con qué velocidad llega al suelo? (Usa g = 9,8 m/s^).

4. Un carro de 200 g de masa, baja por una trayectoria. Colocado a 50 cm respecto al suelo, el carro tiene una velocidad de 2 m/s. Sin tener en cuenta las fuerzas disipativas, ¿Qué altura tendrá cuando su velocidad sea de 3 m/s?

5. Un clavadista de masa "m" se lanza desde un trampolín a 10 metros sobre la superficie del agua. Utilice la conservación de la  energía mecánica para hallar su rapidez a 5 metros sobre la superficie del agua, desprecie la resistencia del aire.

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30. Taller nomenclatura orgánica

 

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Practiquemos lo aprendido 📝

En parejas daremos solución a los siguientes ejercicios sobre todo el tema visto de nomenclatura orgánica 

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20. Tipos de energía

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✏  Escribe lo siguiente en tu cuaderno 📖

LA ENERGÍA MECÁNICA

Energía potencial gravitacional: 

Es la capacidad que tiene un cuerpo de producir trabajo por el hecho de estar a una determinada altura.

Ejemplo: 

Calcula la energía potencial gravitacional de un objeto de 5 kg que está a una altura de 10 m sobre el suelo. 

m = 5 Kg         g = 9.81 m/s^2         h = 10 m

Ep = mgh

$${}_{}$$Ep = 5 Kg × 9.81 m/s^2 × 10 m 

Ep = 490.5 J 

Energía cinética:

Es la energía asociada al movimiento de un objeto. Cuanto más velocidad tiene un objeto en movimiento adquiere mayor energía cinética.

Ejemplo: 
Un automóvil de 1.200 Kg se mueve a una velocidad de 25 m/s. ¿Cuál es su energía cinética

$$m = 1.200 Kg         $\mathrm{<span\; style="color:\; \#800180;">v </span>}<span\; style="color:\; \#800180;">=</span><span\; style="color:\; \#2b00fe;"> </span>25\text{m/s }$

$\text{<span style="color: \#ff00fe;">Ek =</span>}\text{1/2 }$×$\text{ mv}$^2 

$${}_{}$$Ek = 1/2 × 1.200 Kg × (25 m/s)2

 

Ek = 375.000 J

Energía potencial elástica:

Es la capacidad que tienen algunos materiales de recuperar su forma cuando se comprimen o se estiran.

Ejemplo:

Una primavera con una constante de elasticidad $,$se comprime 0,3 m. ¿Cuál es la energía potencial elástica almacenada en la primavera?

$\mathrm{<span\; style="color:\; \#800180;">k </span>}<span\; style="color:\; \#800180;">=</span><span\; style="color:\; \#2b00fe;"> </span>200\text{<span style="color: \#2b00fe;">N/m </span><span style="color: \#2b00fe;"> </span><span style="color: \#2b00fe;"> </span><span style="color: \#800180;"> </span>}$$\mathrm{<span\; style="color:\; \#800180;">x </span>}<span\; style="color:\; \#800180;">=</span><span\; style="color:\; \#2b00fe;"> </span>\mathrm{0.3\; m}$

$$$$Epe = 1/2 kx^2

$$$$Epe = 1/2 × 200 N/m × (0.3 m)^2

$${\mathrm{<span><span\; style="color:\; \#2b00fe;"><b><br></b></span></span>}}^{}$$

$${\mathrm{<span><span><b><span\; style="color:\; \#ff00fe;">Epe\; =</span>\; </b></span></span>}}^{}\mathrm{<span><span\; style="color:\; \#2b00fe;"><b>9</b></span></span>}\text{<span><span style="color: \#2b00fe;"><b>\hspace{0.17em}</b></span></span>}\text{<span><span style="color: \#2b00fe;"><b>J</b></span></span>}$$

$$\text{<span><span style="color: \#2b00fe;"><b><br></b></span></span>}$$

📝 Practiquemos lo aprendido 📝

1. Un objeto de 10 kg se encuentra a 15 m sobre el suelo. Calcula su energía potencial gravitacional.

2. Un ciclista de 80 kg viaja a una velocidad de 12 m/s. ¿Cuál es su energía cinética?

3. Una resorte tiene una constante de elasticidad de  k=150N/m. Si se estira 0.4 m, ¿cuánta energía potencial elástica se almacena en el resorte?

4. Un niño de 25 kg sube a un árbol y se sienta en una rama a 8 m de altura. ¿Cuál es la energía potencial gravitacional del niño en esa posición?

5. Una pelota de fútbol de 0.5 kg se lanza a una velocidad de 20 m/s. Calcula su energía cinética.

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18. El sonido

 

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EL SONIDO

El sonido es una de las experiencias sensoriales más fundamentales para los seres humanos y para innumerables especies en todo el planeta. Desde el susurro de las hojas en un día ventoso hasta el estruendo de una tormenta, el sonido nos envuelve constantemente, moldeando nuestra percepción del mundo que nos rodea. 

¿Qué es el Sonido?

El sonido es una vibración que se propaga a través de un medio, como el aire, el agua o un sólido. Estas vibraciones son captadas por nuestros oídos y luego procesadas por nuestro cerebro, permitiéndonos percibirlo como sonido. Es importante destacar que el sonido no puede existir en el vacío, ya que necesita un medio para transmitirse.

Rango de Audición Humana

El oído humano es capaz de detectar sonidos dentro de un rango de frecuencias específico, aproximadamente desde 20 Hz hasta 20.000 Hz (20 kHz). 

Los sonidos por debajo de 20 Hz se denominan infrasonidos, mientras que los sonidos por encima de 20 kHz se conocen como ultrasonidos. Aunque los humanos no pueden escuchar ultrasonidos, algunas especies animales, como los murciélagos y los delfines, pueden hacerlo y utilizan estos sonidos para la ecolocalización y la comunicación.

Importancia del sonido en la naturaleza

El sonido desempeña un papel crucial en el mundo natural. Desde la llamada de apareamiento de las aves hasta los gruñidos de los mamíferos marinos, el sonido es esencial para la comunicación, la detección de presas y depredadores, y la orientación en entornos complejos. 

En los ecosistemas marinos, por ejemplo, los sonidos submarinos son utilizados por ballenas y delfines para navegar, comunicarse y encontrar alimento en las profundidades del océano.

👀Observa y escucha el siguiente video👂

ELEMENTOS DEL SONIDO

Veocidad del sonido

La velocidad del sonido es la rapidez con la que las ondas sonoras se propagan a través de un medio específico, como el aire, el agua o un sólido. Esta velocidad varía según el medio y las condiciones ambientales, como la temperatura y la presión. En el aire a temperatura ambiente (aproximadamente 20°C), la velocidad del sonido es de aproximadamente 343 metros por segundo (1235 kilómetros por hora).

v = 331.4 + 0.6 * T

Donde:

$T$ es la temperatura en grados Celsius.

331.4 (constante): Este valor representa la velocidad del sonido en el aire a una temperatura de 0°C (grados Celsius). Es una constante empírica que se ha determinado experimentalmente y se utiliza como punto de referencia.

0.6 (coeficiente): Este coeficiente está relacionado con la variación de la velocidad del sonido con respecto a la temperatura. Representa el cambio en la velocidad del sonido por cada grado Celsius de cambio en la temperatura del aire.

Frecuencia del Sonido

La frecuencia del sonido se refiere al número de vibraciones o ciclos completos que una onda sonora realiza en un segundo. Se mide en Hertzios (Hz). La frecuencia determina la altura tonal del sonido:

• Sonidos de baja frecuencia (menos de 20 Hz) son percibidos como infrasonidos y pueden ser sentidos más que escuchados.
• Sonidos de alta frecuencia (más de 20.000 Hz) son ultrasonidos y están por encima del rango auditivo humano, pero son utilizados en aplicaciones como la ecolocalización por animales como los murciélagos. 

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