solucionario unab f01-4m-2021 mÓdulo biologÍa comÚn

1

SOLUCIONARIO

UNAB F01-4M-2021

MÓDULO BIOLOGÍA COMÚN

1. La alternativa correcta es A

De acuerdo a la ecuación se puede confirmar que corresponde a la respiración celular. Lo

indicado en negrita corresponde a hipótesis, puesto que al señalar “propuso” da cuenta

de una posible respuesta a un problema planteado en la formulación de la ecuación, que

permite obtener como producto Agua + CO2.

2. La alternativa correcta es C

Es necesario tener conocimiento sobre la célula eucarionte animal y vegetal.

La célula A corresponde a una célula animal, en la cual se lleva a cabo el proceso de

respiración celular y no fotosíntesis, y también biosíntesis de moléculas, entre ellas

carbohidratos, por ejemplo, glucógeno.

La célula B corresponde a una célula vegetal, en donde es posible señalar que se llevan

a cabo procesos fotosintéticos, y en donde es posible también encontrar pigmentos

sensibles a la luz para la fotosíntesis.

3. La alternativa correcta es E

Para responder este ejercicio se debe tener conocimiento sobre los mecanismos de

transporte en una célula, y llevarlo a una situación experimental. En el estado inicial se

representa un sistema de dos soluciones (separadas por una membrana) conformadas

por cantidades diferentes de soluto e igual volumen de solvente. En el estado final de

este sistema se puede apreciar que las soluciones están conformadas por distinta cantidad

de solvente. Este fenómeno es atribuible a la permeabilidad selectiva de la membrana al

solvente, por lo que en el estado final ambas soluciones presentan la misma concentración

de soluto. Se trata de la puesta en evidencia de osmosis.

4. La alternativa correcta es B

Se puede observar en 1 la presencia de dos cadenas antiparalelas compuestas por

nucleótidos, por lo que corresponde al ADN, quien porta la información hereditaria.

La figura 2 hace referencia al colesterol, quien participa en la regulación de fluidez de

membrana en la célula animal.

En la figura 3 se observa un disacárido, correspondiente a la sacarosa, que tiene función

energética.

En la figura 4 se observa un dipéptido, compuesto por aminoácidos, quienes son los

constituyentes estructurales de las enzimas y proteínas.

2

5. La alternativa correcta es D

De acuerdo al esquema, es posible visualizar la forma en que actúan las hormonas en la

célula Diana. Dentro de la clasificación estructural de las hormonas, encontramos aquellas

que son Liposolubles, es decir; que presentan receptores en el núcleo de su célula blanco,

por lo que pueden ingresar fácilmente a través de la membrana de fosfolípidos. Entre

estas hormonas encontramos las derivadas de colesterol, tales como Estrógeno,

Progesterona, Testosterona, Aldosterona y Cortisol. El otro grupo de hormonas son las

Hidrosolubles, las cuales actúan a nivel de membrana plasmática, es decir, interactúan

con un receptor de membrana, y por consiguiente necesitan de un segundo mensajero

intracelular para poder llevar a cabo una función de señalización. Dentro de algunas

hormonas hidrosolubles nos encontramos con la insulina, glucagón, FSH, LH, GH, entre

otras.


El sujeto Q controla su glicemia de manera normal pues después de la administración de

glucosa esta se restableció a niveles normales. De este hecho se infiere que no presenta

problemas en su secreción de insulina, la cual actúa promoviendo el ingreso de glucosa

plasmática hacia las células del hígado (hepatocitos) en donde esta es almacenada en

forma de glucógeno (polímero de glucosa). Por tal motivo la alternativa correcta es la B.


El gráfico muestra la interacción de 2 hormonas frente a una acción corporal. La hormona

1 por si sola no es capaz de desencadenar cambios en la acción corporal. Mientras que al

aplicar la hormona 1 y 2 en simultaneo, es posible generar la acción. Con los datos

entregados no es posible saber la acción de la hormona 2 sobre la acción corporal, por

ello se descarta la alternativa A y E. Si las hormonas 1 y 2 fueran sinergistas, la hormona

1 por si sola debiera al menos realizar algún tipo de acción corporal y eso no se muestra

en la gráfica, por ello se descarta B. Por otro lado, es posible observar que para que se

realice la acción de requiere de ambas hormonas por ello es correcta la C, por otro lado,

D es una inferencia, no es posible concluirlo a partir de la información entregada por el

enunciado.


Los gráficos muestran cómo ha ido variando en el tiempo los métodos anticonceptivos

utilizados en EUA por las parejas y el sexo que debe aplicar cada método anticonceptivo.

Entre 1955 y 2002 efectivamente el condón sigue siendo el método anticonceptivo

masculino más utilizado, sin embargo, esa es una observación no una inferencia, por ello

A es incorrecta. Respecto de la alternativa B, también es correcta la afirmación que

contiene, pero tampoco corresponde a una inferencia, es una observación. En las gráficas

se mencionan “otros métodos” femeninos, y al no especificar cuáles son, no es posible

establecer que efectivamente no fue considerado el DIU, por ello se descarta C. Respecto

de la alternativa D, las duchas vaginales fueron un método anticonceptivo considerado

reversible. Por último, al entrar la píldora como anticonceptivo femenino, aumentó el

porcentaje de anticonceptivos femeninos utilizados en el 2002, por ello la anticoncepción

era mayoritariamente llevada a cabo por mujeres.

3


Para responder este ejercicio se deben conocer las etapas del proceso de meiosis, y

reconocer el estado en que se encuentra la célula y la cantidad de ADN y cromosomas

que esta presenta.

En este caso, la célula se encuentra en anafase I de meiosis, puesto que se ha generado

la separación de cromosomas homólogos. Dicha etapa de anafase I presenta una dotación

cromosómica de 2n cromosomas y 4c de ADN, y la etapa posterior, correspondiente a

telofase, presentará una carga genética de n,2c.


Para responder este ejercicio se debe conocer que las células que se encuentran en G1 o

que están en reposo proliferativo (G0), formarían, si fuesen inducidos, cromosomas

simples. En consecuencia, por cada cromosoma habría una macromolécula de ADN.

En la especie humana, por ejemplo, 46 cromosomas y 46 macromoléculas de ADN, es

decir, que por cada “n” habría un número idéntico de ADN, nominado“c”, luego como la

célula humana es diploide es “2n” tiene “2c” en cantidad de ADN.

Durante la etapa S se duplica la cantidad de ADN y no se altera la cantidad de

cromosomas. Así, en G2 se tendrían cromosomas de aspecto similar a los formados en

profase, esto es cromosomas de dos cromátidas, es decir, en G2 por cada “n” habrá “2c”,

por consiguiente, diríamos que estamos en presencia de una célula “2n” y “4c”.


Dentro del trabajo de Mendel y de acuerdo a sus leyes fundamentales aplicadas al

monohibridismo se cumplen las premisas I y II, en cambio la III es falsa, ya que debería

expresar un fenotipo del lóbulo pegado. De acuerdo a ello la clave correcta es D.


De acuerdo a la tabla se observa una expresión de herencia cuantitativa ya que a mayor

número de dominantes mayor acentuación del rasgo.

Este tipo de Implicancia es la expresión de los llamados Poli genes.

4


Cuando dos genes están en distintos cromosomas (dos pares de alelos en distintos pares

de cromosomas), entonces la permutación cromosómica en la Metafase I hace que

resulten todas las combinaciones posibles entre ellos en igual proporción, 25% de cada

una; en este caso sería: 25% AB, 25% Ab, 25% aB y 25% ab. Dada esta distribución de

los pares alélicos en los gametos, el cruzamiento entre dos dihíbridos produce 9716 y

1/16 de combinaciones parentales. Pero si los dos pares de alelos están ubicados en el

mismo par cromosómico, ya la permutación no opera sobre ellos y los alelos que están

ligados en el mismo cromosoma tienden a quedarse juntos en los gametos, por lo que las

combinaciones entre ellos se dan en más de 25% cada una, por ejemplo, las

combinaciones AB y ab. Esto hace que las combinaciones fenotípicas respectivas NO

aparezcan en proporciones iguales a 9/16 y 1/16, sino mayores.


La curva de supervivencia representa, en escala logarítmica el número de individuos

supervivientes en las distintas clases de edad identificables en una determinada

población. Se distinguen tres tipos básicos de curvas de supervivencia (I, II y III), que

sirven para clasificar a los organismos dentro de distintas tendencias demográficas,

dependiendo si la mortalidad afecta prioritariamente a los individuos jóvenes, a los

individuos viejos o por igual a todas las edades. En un extremo, casi todos los miembros

de una población sobreviven a lo largo de todo el lapso potencial de su ciclo de vida y

mueren aproximadamente a la misma edad (curva tipo I), y como ejemplo tenemos a

organismos de gran tamaño corporal, con ciclos de vida largo, crecimiento logístico y una

estrategia de supervivencia tipo k. En el otro extremo, la supervivencia de los

especímenes jóvenes es muy baja, lo que indica es una alta mortalidad de los individuos

a edad temprana (curva tipo III), por lo que estas poblaciones experimentan crecimiento

exponencial y estrategia de supervivencia tipo r. Una posibilidad intermedia es que la

supervivencia es la misma a través de todo el ciclo de vida, que implica igual cantidad de

muertes en iguales períodos de tiempo (curva tipo II).


Según el enunciado I, es posible apreciar una interacción de depredación de D sobre A.

El enunciado II no existe relación de mutualismo, puesto que G y H compiten por A como

recurso alimenticio. En el enunciado III no existe tal competencia entre H y E por G.

A A a a B B b b

A

B

A

B

A

b

A

b

5


Para responder esta pregunta es necesario tener una comprensión clara del Ciclo del

Nitrógeno, que nos permita explicarlo y aplicarlo al contexto de la obtención de nutrientes

esenciales, como son las proteínas para los seres vivos. En los ecosistemas naturales,

muchos procesos, como la producción primaria y la descomposición, están limitados por

la cantidad disponible de Nitrógeno, En otras palabras, el Nitrógeno es el nutriente

limitante, que está disponible en una cantidad mínima y que, por lo tanto, limita o

restringe el crecimiento de los organismos de las poblaciones. El ciclo del Nitrógeno ocurre

a través de las siguientes etapas.: A. Fijación de Nitrógeno, B. Amonificación, C.

Nitrificación, D. Desnitrificación, E. Asimilación.

El Nitrógeno es un constituyente esencial de las proteínas, un componente básico de todos

los tejidos vivos. También es el principal constituyente (79% en volumen) de la

atmósfera, a pesar de esto, no es aprovechable, en su forma gaseosa N2 por la mayoría

de las formas de vida. Antes de poder ser utilizado, debe convertirse a otras formas

químicas más reactivas. Para ser utilizado por los seres vivos , este Nitrógeno molecular

debe ser fijado (90% por bacterias del suelo), las bacterias fijadoras so simbióticas

porque viven en asociación con las raíces de plantas leguminosas como las del género

Rhizobium, también viven con plantas no leguminosas, a las que estas bacterias se unen

a sus raíces formando nódulos en ellas, estas son bacterias del género Azotobacter que

son de vida libre; también puede haber fijación por bacterias como las cianobacterias o

algas verdeazuladas o en condiciones anaeróbicas ,como es el caso de la bacteria

Clostridium posteurianum. Se fundamenta que la alternativa correcta para esta pregunta

es C.


A miles de kilómetros sobre la Tierra existe una capa de ozono (O3) formada

naturalmente, que filtra la radiación ultravioleta. Si esta capa no existiera y llegara a

nuestro planeta toda la radiación ultravioleta que se dirige hacia nosotros, la vida sería

imposible. Uno de los problemas ambientales más alarmantes, por la inmediatez de sus

efectos, es el adelgazamiento de esta capa como producto de la emisión de sustancias

que destruyen el ozono. Nadie ignora la peligrosidad de la radiación ultravioleta para

nuestra salud, especialmente por su capacidad de producir cáncer de piel y daño

irreversible en los ojos. Además, podría provocar un daño considerable al plancton que

sustenta la vida en los ecosistemas marinos. En la pregunta, las aseveraciones II y III

hacen correcta la alternativa D.


Para responder esta pregunta se debes aplicar el conocimiento sobre cadenas y tramas

tróficas. Considerando que los osos son consumidores terciarios, es decir se alimentan de

consumidores secundarios carnívoros o herbívoros, una disminución de la población de

osos por efectos de la acción humana, produciría un aumento en la densidad poblacional

de los organismos que eran depredados por los osos; es decir, de los consumidores

secundarios.

6

MÓDULO FÍSICA COMÚN


El índice de refracción (n) es una característica propia de cada medio por el cual puede

propagarse la luz. Es adimensional y se obtiene del cociente entre la rapidez de la luz en

el vacío (c), y la rapidez de la luz en determinado medio, tal como lo muestra la siguiente

expresión:

medio

cn

V


La rapidez de propagación de las ondas sonoras depende de las características del medio

por el cual se propagan. Por lo tanto, en este ejercicio la onda P y Q tienen la misma

rapidez. Ahora, al observar la figura mientras la onda P realiza una oscilación, la onda P

realiza dos.

Por lo tanto, la frecuencia de P es menor que la frecuencia de Q, por lo que la onda P es

un sonido más grave que Q.

Onda P

Onda Q

7


Para responder esta pregunta se requiere conocer las distintas variables a considerar en

un experimento.

VARIABLE INDEPENDIENTE

Es aquella variable que es modificada por el experimentador.

VARIABLE DEPENDIENTE

Es la variable que se quiere registrar (variable medida). Su valor depende de la variable

independiente.

VARIABLE CONTROLADA

Es uno de los parámetros más importantes del proceso, debiéndose mantener estable

(sin cambios), pues su variación alteraría las condiciones requeridas en el proceso

experimental.

Como el encabezado lo señala, se desea demostrar que la rapidez de propagación del

sonido depende de la temperatura del aire. Por lo que, la variable independiente debe ser

la temperatura del aire y la dependiente la rapidez, es decir, se debe modificar la

temperatura del aire y, para cada caso, registrar la rapidez, con el fin de corroborar el

encabezado.

8


Para responder esta pregunta es necesario conocer los denominados rayos notables en

un espejo convexo.

Considere F como foco y C como centro de curvatura.

Ahora, al trazar los rayos notables a partir del objeto se obtiene la siguiente imagen:

F C

Objeto

F C F C

F C

Todo rayo que incide en la dirección

del centro de curvatura se refleja

sobre sí mismo.

Todo rayo que incide paralelo al eje

principal se refleja de tal forma que

su prolongación pasa por el foco.

Todo rayo que incide en la dirección

del foco se refleja paralelo al eje

principal.

9


Para responder esta pregunta se debe recordar las cuatro ondas sísmicas:

Ondas primarias (ondas P):

Son ondas mecánicas, longitudinales o compresionales y tridimensionales. Se generan en

el hipocentro.

Ondas secundarias (ondas S):

Son ondas mecánicas, transversales y tridimensionales. Se generan en el hipocentro.

Ondas de Love (ondas L):

Son ondas mecánicas y transversales. Se generan en el epicentro.

Ondas de Rayleigh (ondas R):

Son ondas mecánicas, elípticas y retrógradas. Se generan en el epicentro.

10


Para responder este ejercicio se debe conocer la ley de gravitación universal de Newton.

Esta ley afirma que la fuerza de atracción que experimentan dos cuerpos dotados de

masa, M1 y M2, es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente

proporcional al cuadrado de la distancia, d, que los separa.

1 2

2

M MF G

d

G corresponde a la constante de gravitación universal.

Tal como se menciona antes la fuerza de gravitación es siempre atractiva y además a

menor distancia entre los cuerpos mayor magnitud de la fuerza. Por lo que, al encontrarse

el planeta en el perihelio, que corresponde al punto de la órbita del planeta más próximo

a la estrella, la fuerza ejercida será de atracción y máxima.


Una caída libre corresponde a un movimiento rectilineo uniformemente acelerado. En este

caso al decir caída implica que el cuerpo comienza desde el reposo.

La ecuación de posición en este movimiento es:

21x(t) g t

2

Donde g corresponde a la magnitud de la aceleración de gravedad. Por lo tanto, la posición

y el tiempo tienen una relación cuadrática, por lo que la gráfica debe ser curva, y como

la pendiente corresponde a la magnitud de la velocidad esta debe ir en aumento.

Es importante señalar que el cuerpo en el tiempo 0 s comienza desde la altura H y a

medida que transcurre el tiempo se acerca al suelo, considerado como altura 0 m.

Afelio Perihello

Estrella

Planeta

H

t [s]

x [m]

11


En este ejercicio se señala que el movil viaja rectilineamente por lo que la dirección del

móvil es constante. Además se indica que realiza desplazamiento iguales en intervalos de

tiempo iguales, eso significa de la velocidad v es constante. Por lo que el movimiento

del móvil es un movimiento rectilineo uniforme, lo que implica que su aceleración es nula.


Para responder este ejercicio se puede utilizar la ecuación de velocidad relativa, es decir,

la velocidad de un móvil X respecto a un móvil Y.

XY X YV V V

Es importante en la ecuación utilizar los sentidos de los vectores. En este caso se utilizará

la recta numérica para asignar signos, esto quiere decir, la velocidad del taxi taxiV y la

velocidad del automóvil P PV positivas pues apuntan a la derecha y la velocidad del

automóvil Q QV negativa porque apunta hacia la izquierda.

Ahora, es correcto afirmar que el automóvil P se encuentra en reposo respecto al taxi.

Esto se debe a que al tener igual velocidad (dirección, sentido y módulo) los móviles no

se acercan ni se alejan uno respecto al otro. Para corroborar esto se puede utilizar la

ecuación.

La velocidad de P respecto al taxi es:

P Taxi P Taxi

P Taxi

P Taxi

V V V

V 100 100

V 0

12


Para esta pregunta es importante recordar la segunda ley de Newton, la cual señala que

la fuerza neta que actúa sobre un cuerpo se puede obtener del producto entre la masa

(m) y la aceleración (a) del cuerpo:

netaF m a

Primer caso: Se cuelga un cuerpo Q de masa 3 kg y el cuerpo P permanece en reposo.

Para que esto ocurra debe ejercerse sobre el cuerpo fuerza de roce estático que evita que

el cuerpo se desplazase.

De acuerdo con la segunda ley de Newton si el cuerpo P permanece en reposo entonces

la fuerza neta que actúa sobre él es nula, esto implica que, el peso del cuerpo Q se anule

con el roce.

netaP

Q

Q

F 0

P Roce 0

P Roce

3g Roce

Segundo caso: Se cuelga un cuerpo R de masa 5 kg y el cuerpo P permanece en reposo.

Para que esto ocurra debe ejercerse sobre el cuerpo fuerza de roce estático que evita que

el cuerpo se desplazase.

P

Q

PQ = 3g

PQ = 3g

Roce

P

R

PR = 5g

PR = 5g

Roce

13

Al igual que en el primer caso, de acuerdo con la segunda ley de Newton si el cuerpo P

permanece en reposo entonces la fuerza neta que actúa sobre él es nula, esto implica

que, el peso del cuerpo R se anule con el roce.

netaP

R

R

F 0

P Roce 0

P Roce

5g Roce

Finalmente, cuando se cuelga el cuerpo R la fuerza de roce que actúa sobre el cuerpo P

es de mayor magnitud.

14


Para responder esta pregunta se debe recordar la conservación del momentum lineal de

un sistema donde solo actúan fuerzas internas.

El momentum lineal o cantidad de movimiento p de un cuerpo se obtiene del producto

entre la masa (m) y velocidad del cuerpo v :

p m v

Ahora, de acuerdo con la conservación del momentum lineal es correcto afirmar:

antes colisión después colisiónp p

Antes de la colisión:

Después de la colisión:

Ahora reemplazando los datos se obtiene que:

antes colisión después colisión

2m m 2m m

p p

p p p

2m 3v m 0 2m m x

6mv 3m x

2v x

m 2m

v v = 0

m 2m

x

15


Para este ejercicio es necesario recordar el concepto de impulso, el cual se puede obtener

del producto entre la fuerza neta y el tiempo durante el cual se ejerció:

neto netaI F t

Utilizando la segunda ley de Newton:

netaF m a

donde m corresponde a masa del cuerpo y a aceleración.

Reemplazando la fuerza neta en la primera ecuación se obtiene:

neto neta

neto

neto

neto

I F t

I m a t

vI m t

t

I m v

Como momentum lineal o cantidad de movimiento p de un cuerpo se obtiene del

producto entre la masa (m) y velocidad del cuerpo v :

p m v

Entonces impulso neto es equivalente a variación del momentum lineal.

neto

neto

I m v

I p

16


Para responder este ejercicio es necesario recordar que el trabajo mecánico (W) se puede

definir como el producto punto entre la fuerza ejercida (F) sobre un cuerpo y el

desplazamiento (d) que este tuvo.

W F · d

W F d cos

De la definición de trabajo, se puede concluir que:

Si el ángulo que forman la fuerza y el desplazamiento cumple que 0º ≤ < 90º, entonces

el trabajo realizado por la fuerza sobre el cuerpo es siempre POSITIVO.

Si el ángulo que forma la fuerza con el desplazamiento cumple que 90º < ≤ 180º,

entonces el trabajo realizado por la fuerza sobre el cuerpo es siempre NEGATIVO.

Si los vectores fuerza y desplazamiento son perpendiculares entre sí ( = 90º) entonces

el trabajo realizado por la fuerza es cero.

d

F

d

F

d

F

F

d

m m

17

Ahora, al revisar los casos propuestos en la pregunta se obtiene:

I) Caja que sube a través de un plano inclinado.

En este caso el peso si realiza trabajo, por formar un ángulo distinto de 90º.

II) Caja que libremente desde la azotea de un edificio.

En este caso el peso si realiza trabajo, por formar un ángulo distinto de 90º.

III) Caja que viaja a través de una superficie horizontal con roca gracias a la acción de

una fuerza F.

En este caso el peso no realiza trabajo, por formar un ángulo de 90º con el

desplazamiento.

F Peso

desplazamiento

F

Peso

desplazamiento

Peso

desplazamiento

18


La potencia mecánica (P) se puede obtener como el cociente entre el trabajo realizado

(W) y el tiempo (t) que se tardó en hacerlo:

WP

t

Reemplazando los datos dados en el ejercicio se obtiene:

WP

t

3200004000

t

320000t

4000

t 80s


Para responder este ejercicio es necesario recordar que el calor latente de fusión de una

sustancia corresponde al calor necesario por unidad de masa, que se encuentra a

temperatura de fusión, se transforme de estado sólido a líquido.

fusión

QL

m

En este caso:

Calor latente de fusión del oro es 64400 J/kg, lo que significa que se requieren 64400 J

(calor) para que 1 kg de oro en su temperatura de fusión se transforme de sólido a líquido.

Calor latente de fusión de la plata es 88200 J/kg, lo que significa que se requieren 88200 J

(calor) para que 1 kg de plata en su temperatura de fusión se transforme de sólido a

líquido.

Calor latente de fusión del cobre es 134000 J/kg, lo que significa que se requieren 134000

J (calor) para que 1 kg de cobre en su temperatura de fusión se transforme de sólido a

líquido.

Por lo tanto, es correcto que si los tres materiales se encuentran en su punto de fusión

entonces se requiere mayor cantidad de calor para fundir 1 kg de cobre que para fundir

1 kg de oro o plata.

19


Para responder este ejercicio es necesario recordar la relación que existe entre las escalas

termométricas Kelvin y Celsius, la cual está dada por la siguiente ecuación:

TK T C 273,15

0 se puede aproximar a:

TK T C 273

Donde TK y TºC corresponde a la temperatura en la escala Kelvin y Celsius

respectivamente.

Al reemplazar los datos dados en el ejercicio se obtiene que la temperatura mínima es:

TK T C 273

40 T C 273

233 T C

Mientras que la temperatura máxima es:

TK T C 273

396 T C 273

123 T C


El límite o borde entre placas donde se forman las dorsales oceánicas se llama divergente

o constructivo y se ve en la siguiente imagen:

Es un límite donde las placas se separan y debido a la acumulación del magna que sale

del interior de la Tierra se forman unas cordilleras llamadas dorsales, las cuales en su

parte central forman un surco denominado rift tal como se señala en el ejercicio.

20


Para responder este ejercicio es necesario comprender los parámetros de intensidad y

magnitud de un sismo.

MAGNITUD

Es utilizada para cuantificar el tamaño de los sismos. Mide la cantidad de energía liberada

durante la ruptura de una falla que genera un sismo. Para esto se utilizan dos escalas, de

Richter y Magnitud de momento.

INTENSIDAD

Es una medida de los efectos producidos por un sismo en personas, animales, estructuras

y terreno en un lugar particular. Esta medición es de carácter subjetivo, y considera los

efectos sobre el terreno, las edificaciones, los objetos y las personas. Para este parámetro

se utiliza la escala de Mercalli.

21

MÓDULO QUÍMICA COMÚN


La molécula presentada contiene átomos de hidrógeno (H), carbono (C) y cloro (Cl) que

pertenecen, respectivamente, a los grupos I-A, IV-A y VII-A. Este dato indica la cantidad

de electrones de valencia o electrones del último nivel incompleto que tiene cada uno. La

información resumida de cada uno se presenta a continuación:

Grupo Electrones de valencia Notación de Lewis

Hidrógeno I-A 1

Carbono IV-A 4

Cloro VII-A 7

En la notación de Lewis los electrones que enlazan se representan con puntos alrededor

del símbolo del elemento, y serán compartidos entre los átomos a través de enlaces

covalentes; siempre considerando que debe cumplirse, en lo posible, la regla del octeto,

es decir, que alrededor de cada átomo existan 8 electrones, o bien, 2 en el caso del

hidrógeno (regla del dueto):

La razón de cumplir con estas reglas es que así se entiende que los átomos alcanzan

estabilidad electrónica y energética. En la opción C, se verifica que hidrógeno tiene 2

electrones a su alrededor, mientras que carbono y cloro tienen 8. Para lograr esto, entre

los átomos de carbono se debió formar un enlace triple, en cambio con hidrógeno y cloro

solo se formaron enlaces simples.


El esquema da cuenta de la unión de los átomos A y B que ocurre con transferencia de

electrones, específicamente cada átomo A gana 1 electrón adoptando carga eléctrica -1,

mientras que un átomo B cede 3 electrones adoptando carga eléctrica +3:

Este tipo de enlace que ocurre por transferencia electrónica se denomina iónico. Los

iones formados son más estables que los átomos precursores porque completan su nivel

de energía externo, adquiriendo la configuración electrónica del gas noble más cercano.

De acuerdo con lo anterior, se concluye que el átomo A es representativo y pertenece al

grupo VII-A, de modo que, le falta solo 1 electrón para completar con 8 electrones el nivel

externo. En cambio, el átomo B es del grupo III-A y pierde 3 electrones.

22


Reacción entre amoniaco y un protón:

El nitrógeno en el amoniaco presenta 4 orbitales híbridos sp3, por lo tanto, la geometría

a su alrededor es piramidal, donde un orbital contiene el par de electrones no enlazados

que ocupa una gran región del espacio haciendo que el ángulo de enlace sea de 107,8°.

Al enlazar un protón con los electrones no enlazados forma un enlace dativo, cambiando

la geometría a tetraédrica con nuevos ángulos de enlace de 109,5°.


De acuerdo con la reacción planteada, los coeficientes estequiométricos permiten conocer

la relación entre las cantidades de los gases A y B que reaccionan y el gas C que se forma:

A(g) + 2 B(g) 3 C(g) Coeficientes: 1 2 3

Relación en mol: 1 mol 2 mol 3 mol

Relación en volumen: 1 litro 2 litros 3 litros

Reacción: 10 litros 20 litros 30 litros

De acuerdo con la última relación de volúmenes, se requieren 20 litros del gas B, por lo

tanto, se comprueba la Ley de Volúmenes de Combinación. Este volumen tiene su

equivalente en masa a partir de la densidad del gas (hipotético):

gramos 1000 mililitrosVolumen densidad (20 litros) gramos de gas B

mililitros 1litro

23


272 gramos de dicloruro de cinc (ZnCl2, masa molar = 136 gramos/mol) equivalen a:

2

272 gramos2 mol de ZnCl

136 gramos / mol

Si reacciona con un exceso hierro, la relación de obtención de los productos es:

ZnCl2(ac) + Fe(s) Zn(s) + FeCl2(ac) Coeficientes: 1 1 1 1

Reaccionan: 2 mol 2 mol

Se forman: 2 mol 2 mol

Ya que la masa molar de ZnCl2 es 136 gramos/mol, al restar la masa de 2 mol de cloro,

es posible obtener la masa molar de Zn:

136 gramos / mol 2 35,5 gramos / mol 65 gramos / mol

Como 2 mol de ZnCl2 forman exactamente 2 mol de Zn(s), la masa de este último como

producto es:

(s)

gramos65 2 mol 130 gramos de Zn

mol


Datos de masa molar:

Masa molar/(gramos/mol)

N 14

O 16

En 1 mol de cada óxido presentado hay:

1 mol de NO 1 mol de NO2 1 mol de N2O

N/gramos O/gramos N/ gramos O/ gramos N/ gramos O/ gramos

14 16 14 32 28 16

Al respecto, es correcto concluir que nitrógeno se encuentra en menor cantidad en masa

en NO y NO2.

24


La fórmula mínima o empírica es la mínima relación de combinación de los átomos en un

compuesto. Si esta es C:H:O = 2:2:3, entonces, su masa molar será:

2 (masa molar de C) 2 (masa molar de H) 3 (masa molar de O)

2 (12) 2 (1) 3 (16) 74 gramos / mol

Como la masa molar del compuesto es 148 gramos/mol, esto implica que la fórmula

molecular, es decir, la real cantidad de átomos es un múltiplo o factor de la fórmula

mínima:

148Factor 2

74

Por lo tanto, la fórmula molecular corresponderá al valor de la mínima amplificada por 2,

es decir, C4H4O6.


El enunciado de la pregunta describe una conclusión obtenida a partir del análisis del

gráfico entregado. En él se muestran compuestos que presentan enlace de tipo iónico,

son sólidos a temperatura ambiente y no son volátiles. La mayoría aumenta su solubilidad

con la temperatura, exceptuando a 2 de ellos, sulfatos de sodio Na2SO4 y de cerio

Ce2(SO4)3.


La ecuación para un proceso de dilución es la siguiente:

1 1 2 2C V C V

Donde C1 y V1 corresponden a las concentraciones y volúmenes iniciales de una mezcla,

mientras que C2 y V2 a los valores finales, luego de adicionar solvente.

Si la concentración inicial es 0,25 mol/L y el volumen 1 litro y la concentración final es

0,025 mol/L, entonces, el volumen final de solución será:

mol

1 1 L2 mol

2 L

(0,25 )(1 L)C VV 10 litros

C (0,025 )

25


Considerando la curva de solubilidad de la sustancia X y la solubilidad de Y (rojo) indicada

en el enunciado de la pregunta y representada de manera hipotética como una recta con

pendiente positiva, es posible concluir lo siguiente:

Opción I: Y es un sólido no volátil. Correcto, entre 30°C y 50°C se verifica un aumento

de la solubilidad, comportamiento característico de los sólidos no volátiles.

Por el contrario, la solubilidad de X es la idéntica a la de un gas, ya que a

alta temperatura son menos solubles.

Opción II: aumenta la solubilidad de Y con la temperatura. Correcto, en el gráfico se

verifica lo planteado.

Opción III: entre 30°C y 50°C hay un punto donde las solubilidades de ambos solutos

son equivalentes. Correcto, como la solubilidad de Y aumenta con la

temperatura, en algún punto se intercepta con la curva de solubilidad de X.

En este caso se representa una recta de solubilidad hipotética, pero podría

ser otro tipo de curva que generará la misma situación.

26


En una mezcla de 2 soluciones de concentraciones (C1 y C2) y volúmenes (V1 y V2)

conocidos, la concentración final (C3) se determina a partir de la siguiente expresión

matemática:

1 1 2 23

1 2

C V C VC

V V

Donde el volumen final corresponde a la suma de los volúmenes de ambas soluciones

(V1+V2). En este caso, se adiciona mayor cantidad de solvente hasta un volumen final

total de 1 litro (Vf), por lo tanto, la expresión queda de la siguiente manera:

mol mol

L L1 1 2 23

f

C V C V 0,5 50 mL 1 150 mL molC 0,175

V 1000 mL L

Como se trata de 2 soluciones de hidróxido de sodio que se mezclan, la solución resultante

contendrá los iones disueltos de este compuesto, así que, la concentración de iones será

el doble del valor calculado:

NaOH(s) Na+(ac) + OH-

(ac) 0,175 mol/L 0,175 mol/L 0,175 mol/L

0,35 mol/L


Cuando un líquido se encuentra en un recipiente cerrado a una temperatura determinada,

los vapores que se forman ejercen una presión dentro del recipiente que se denomina

presión de vapor del líquido. Esta propiedad aumenta con el incremento de la

temperatura. Si dentro del recipiente cerrado hay una solución (soluto no volátil disuelto

en un solvente), la presión de vapor también aumenta con el incremento de la

temperatura, pero será menor que la del solvente puro. Mientras más concentrada se

encuentre una solución, menor presión de vapor presentará.

De acuerdo con lo anterior, el estudiante 4 es quien afirma correctamente que “la presión

de vapor del líquido puro aumenta con el incremento de la temperatura”; pero

incorrectamente que “la presión de vapor de la solución disminuye si aumenta la

temperatura”.

27


En el siguiente proceso osmótico, para que el sistema en el estado final de equilibrio

restituya exactamente el mismo estado inicial no es preciso adicionar solvente ni retirarlo

por evaporación, porque nunca se tendrían los mismos volúmenes de soluciones iniciales.

Lo que se debe realizar es el proceso de osmosis inversa, es decir, aplicar presión en el

compartimento 2 para que el solvente pase, a través de la membrana semipermeable,

hacia el compartimento 1, hasta que los niveles de los líquidos en ambos lados se igualen.

En ese caso el volumen total final seguirá siendo de 100 mililitros.


A continuación, se muestran las funciones principales y tipos de cadena en cada opción,

siendo la cetona de cadena principal insaturada la molécula en la opción B:

28


Para que el compuesto representado con esferas sea una amida, X, Y y Z deben ser

respectivamente oxígeno (O), nitrógeno (N) e hidrógeno (H):


El compuesto presentado en el enunciado de la pregunta tiene la siguiente fórmula

molecular:

Al respecto, el único que no tiene la misma fórmula y, por lo tanto, no se considera un

isómero, es la molécula de la opción D:

29


Un carbono que tiene hibridación sp3 presenta 4 enlaces simples o sigma (), mientras

que si su hibridación es sp2 tendrá 3 enlaces sigma y 1 pi (), esto es, 1 enlace doble. A

continuación, se muestran los carbonos y sus hibridaciones, 3 de los cuales son sp3:

Hay que agregar que un átomo de carbono que presenta hibridación sp tendrá 2 enlaces

sigma y 2 pi, es decir, presentará enlace triple, sin embargo, la estructura planteada no

contiene este tipo de enlace.


A continuación, se muestran las estructuras de todas las moléculas planteadas. Al

respecto, la única que presenta una fórmula molecular distinta es la de la opción A:

30

MÓDULO FÍSICA ELECTIVO


La rapidez con que se propaga una onda depende de las características del medio por el

cual se propaga. Como en el fenómeno de reflexión no cambia el medio de propagación

entonces no se modifica la rapidez, la longitud de onda, la frecuencia ni el periodo.

Al producirse la reflexión de una onda parte de ella se refracta, por lo que la energía

incidente se divide entre la energía de la onda reflejada y de la onda refractada.

Eincidente = Ereflejada + Erefractada

Como la energía de la onda se relaciona con la amplitud, entones la amplitud de la onda

reflejada se redujo.

Normal

Onda incidente Onda reflejada

Onda refractada

Superficie

reflectante

31


Para responder este ejercicio se debe recordar las tres características del sonido:

Nivel de

Sonoridad Tono o Altura Timbre

Característica

Permite distinguir

cuando un sonido

es fuerte o débil.

Permite distinguir

cuando un sonido

es más agudo o

grave que otro.

Permite diferenciar

dos o más sonidos

de igual altura e

intensidad emitidos

por fuentes sonoras

distintas.

Unidad de

medida Decibel (dB) Hertz (Hz) No tiene

Depende de Amplitud de la onda Frecuencia de la

onda Fuente emisora

Por lo tanto, la descripción dada en el ejercicio corresponder a la definición de timbre o

calidad del sonido.

32



un experimento.





independiente.

VARIABLE CONTROLADA



experimental.

En este caso la frecuencia de los rayos luminosos, el material por el cual viajan (acrílico)

y la distancia que ellos recorren son variables controladas pues no se modifican durante

la experiencia.

La intensidad es la variable independiente pues varía durante la experiencia.

Por último, el tiempo es la variable que se quiere registrar, por lo tanto, la dependiente.

A partir de los datos se puede concluir que la hipótesis que se puede demostrar o refutar

es que la rapidez de propagación de la luz es independiente de la intensidad. Esto debido

a que al modificar la intensidad y registrar el tiempo se podrá concluir si existe o no una

relación entre la intensidad de los rayos luminosos y el tiempo que tardan en recorrer

cierta distancia.


Para responder este ejercicio es necesario recordar que la rapidez de propagación de una

onda se puede obtener del cociente entre la longitud de onda y el periodo de oscilación:

vT

Por lo tanto, reemplazando los datos dados se obtiene que:

vT

520

T

5T

20

T 0,25

33


Para responder este ejercicio es conocer la segunda ley de Kepler, la cual señala que:

El radio vector que une al planeta y al Sol, barre áreas iguales en tiempos iguales.

En la figura si el tiempo es el mismo en los tres casos entonces las tres áreas son iguales.

Ahora, la información dada en el ejercicio se puede expresar de la siguiente forma:

1

2

1 2

12 1 2

A T

TA

3

TA A T

3

AA o A 3 A

3

Sol

t2

t1 t3 A1

A2

A3

Si t1 = t2 =t3, entonces, A1 = A2 = A3

Planeta

Planeta

Planeta

http://es.wikipedia.org/wiki/Vector_%28f%C3%ADsica%29

34


Para responder este ejercicio se debe conocer la ley de gravitación universal de Newton.

Esta ley afirma que la fuerza de atracción que experimentan dos cuerpos dotados de

masa, M1 y M2, es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente

proporcional al cuadrado de la distancia, d, que los separa.

1 2

2

M MF G

d

G corresponde a la constante de gravitación universal.

Es importante señalar que la distancia d se mide desde el centro de un cuerpo hasta el

centro del otro.

De acuerdo con la información entregada en el encabezado y en la figura es correcto

señalar que las masas son 3M y M, y la distancia de centro a centro es 10 r, al reemplazar

esto en la ecuación se obtiene:

1 2

2

2

2

2

M MF G

d

3M MF G

10r

3MF G

100 r

35


A partir de la ley de gravitación universal de Newton se puede expresar la magnitud de

la aceleracion de gravedad (g) de un cuerpo de masa M y radio r como:

2

Mg G

r

Entonces, si un cuerpo P de masa M y radio R tiene aceleración de gravedad de magnitud

g.

2

Mg G

R

Ahora si otro cuerpo tiene el doble de masa (2M) y la mitad del radio R/2, la magnitud de

su aceleración de gravedad será:

X 2

X 2

X 2

2Mg G

R

2

2Mg G

R

4

Mg 8 G

R

36


Para responder este ejercicio se requiere comprender la fuerza de empuje la cual

corresponde, según Arquímedes:

“todo cuerpo sumergido en un líquido recibe una fuerza, llamada empuje de abajo hacia

arriba equivalente al peso del fluido desalojado por el cuerpo”.

Entonces la magnitud de la fuerza de empuje se puede obtener como:

desalojado

desalojada

fluido fluido desalojado

E P

E m · g

E V · g

En el ejercicio se indica que, al sumergir completamente un prisma en agua, cuya

densidad es 1000 kg/m3 la magnitud de la fuerza de empuje es E, esto se puede expresar:


fluido desalojado

E V · g

E 1000 V · g

Ahora, si el mismo objeto (prisma) se sumerge completamente en un fluido cuya densidad

es 1500 kg/m3, en este caso la magnitud de la fuerza de empuje es:

X fluido fluido desalojado

X fluido desalojado

E V · g

E 1500 V · g

El volumen del fluido desalojado (V) y la magnitud de la aceleración de gravedad es la

misma en ambos casos entonces se puede realizar una igualdad:


fluido desalojado

fluido desalojado

E V · g

E 1000 V · g

E V · g

1000

X fluido fluido desalojado

X fluido desalojado

Xfluido desalojado

E V · g

E 1500 V · g

E V · g

1500

37

Por lo tanto:

X

X

X

E E

1500 1000

EE 1500

1000

3E E

2


Para responder este ejercicio se requiere recordar que se denomina vasos comunicantes

a recipientes que se encuentran conectados. Si el fluido se encuentra en equilibrio

entonces los puntos que se encuentren al mismo nivel están sometidos a la misma

presión.

En este caso se puede trazar una horizontal y decir que los puntos X y A están sometidos

a la misma presión:

PX = PA

Ahora utilizando la ecuación fundamental de la hidrostática:

atmP P g h

Donde Patm corresponde a la presión atmosférica del lugar, es densidad del fluido, g

magnitud de la aceleración de gravedad y h altura del fluido.

Se puede obtener que:

X A

atm X X atm A A

X X A A

AX A

X

P P

P g h P g h

g h g h

h

h

hX

Líquido X Agua

ha

X A

38


Para responder esta pregunta se debe saber que la magnitud de la aceleración centrípeta

ca se puede obtener del producto entre la rapidez angular al cuadrado y el radio

r .

2

ca r

Ahora, es importante destacar que todos los puntos del disco, independiente de su

ubicación respecto al centro, tendrán la misma rapidez angular

Por lo tanto, al ser constante la rapidez angular, la relación entre la aceleración centrípeta

y el radio es directamente proporcional.

2ca

r

Por lo que la gráfica debe ser una recta con pendiente positiva que pasa por el origen, tal

como lo muestra la alternativa D.

r

39


En un movimiento circunferencial uniforme la fuerza cF y la aceleración c

a

centrípeta apuntan siempre hacia el eje de giro y tienen igual dirección y sentido. Además,

son perpendiculares a la velocidad lineal o tangencial TV .

La velocidad angular si es un vector que tiene como módulo a la rapidez angular

cuya dirección el eje de rotación y su sentido se obtiene a partir de la regla de la mano

derecha. Es importante notar que este vector es perpendicular a la velocidad lineal, así

como también a la fuerza y aceleración centrípeta.

El momentum angular L se obtiene del producto entre el momento de inercia (I) y la

velocidad angular, tal como se muestra en la siguiente ecuación:

L I

Por lo que el vector momentum angular apunta siempre en la dirección y sentido de la

velocidad angular.

VT

aC

FC

ꙍ

40


Para este ejercicio es necesario recordar que la rapidez lineal o tangencial en un

movimiento circunferencial uniforme se puede definir como la distancia recorrida en un

intervalo de tiempo lo que se puede expresar también como el cociente entre el perímetro

y el periodo (T) o como el producto entre el perímetro y la frecuencia f:

T T T

dis tancia 2 rV ; V ; V 2 r f

tiempo T

Ahora, como ambos discos tienen igual frecuencia la rapidez lineal dependerá

exclusivamente del radio,

Por lo que la rapidez lineal o tangencial de un punto en la periferia de P es el doble de la

rapidez lineal o tangencial de un punto de la periferia del disco Q.

2R

Disco P

R

Disco Q

PV 2 2R f 4 R f Q

V 2 R f 2 R f

41


Para responder este ítem es necesario recordar el concepto de torque el cual se

obtiene del producto cruz entre la fuerza ejercida y el brazo de torsión:

F b

F b sen

Donde F corresponde a la fuerza ejercida, b al brazo de torsión (distancia entre el pivote

y la fuerza) y el ángulo entre la fuerza ejercida y el brazo de torsión. En este caso las

fuerzas se ejercen perpendicularmente al brazo por lo que la ecuación solo será:

F b

Diagrama de fuerzas. Es importante recordar que el peso de la barra se debe graficar en

el centro de la barra:

Se considera que los torques horarios tienen signo negativo mientras que los torques

anti-horarios signo positivo (en este caso la fuerza P).

Es importante recordar que el equilibrio rotacional implica que el torque neto es nulo.

Ahora, reemplazando los datos dados en el ejercicio se puede obtener la magnitud de P,

tal como se muestra a continuación:

neto

60 pesobarra P

0

0

60 2,5 300 0,5 P 1,5 0

300 P 1,5 0

P 200 N

60 N

P

300 N

2,5 m

0,5 m

1,5

m

42


Para responder este ítem es necesario recordar el concepto de torque el cual se

obtiene del producto cruz entre la fuerza ejercida y el brazo de torsión:

F b

F b sen

Donde F corresponde a la fuerza ejercida, b al brazo de torsión (distancia entre el pivote

y la fuerza) y el ángulo entre la fuerza ejercida y el brazo de torsión.

Ahora, la fuerza centrípeta siempre apunta hacia el centro (eje giro) del objeto que gira,

en este caso una rueda, tal como lo muestra la figura.

Por lo tanto, la fuerza centrípeta no realiza torque por ejercerse sobre el eje de giro.



un experimento.





independiente.

VARIABLE CONTROLADA



experimental.

En el ejercicio se señala que se quiere demostrar que la magnitud del desplazamiento es

directamente proporcional a la magnitud de la aceleración, por lo que, la magnitud de la

aceleración es la variable independiente (la que deberá manipular quien realice el

experimento), la magnitud del desplazamiento es la variable dependiente (la cual se

quiere registrar para determinar si existe una relación directamente proporcional con la

magnitud de la aceleración) y el resto de los elementos se deben controlar, por ejemplo

la masa del cuerpo y el tiempo, para que no influyan en los resultados.

o

FC

43


Para responder esta pregunta se deben tener en consideración los datos dados.

Distancia recorrida (d): 200 m

Magnitud de la aceleración (a): 1 m/s2

Magnitud de la velocidad final (VF): 0 m/s

Se requiere determinar la magnitud de la rapidez inicial V, para esto se utilizará la

ecuación de Torricelli:

2 2

F iV V 2 a d

Reemplazando los datos se obtiene que:

2 2

F i

2

2

V V 2 a d

0 V 2 1 200

V 400

V 20

44


En esta pregunta se señala que:

Se denomina efecto invernadero al proceso en el cual parte de la radiación proveniente

del Sol es absorbida por gases que se encuentran en la atmósfera terrestre y, parte de la

radiación térmica, emitida por la superficie terrestre, es absorbida por los gases de

efecto invernadero.

Pasos del proceso:

1. El Sol envía radiación y parte de ella es reflejada al llegar a la atmosfera mientras otra

parte atraviesa esta capa de gases.

2. Al llegar a la superficie terrestre parte de la radiación es reflejada mientras que la otra

parte es absorbida por la superficie terrestre.

3. Al absorber radiación, la superficie terrestre se calienta y emite calor (radiación

INFRARROJA). El calor es retenido por los gases de efecto invernadero produciéndose un

aumento en la temperatura de la atmosfera. Por esto se asocia la radiación infrarroja al

efecto invernadero.

A continuación, se adjunta una imagen que resumen este fenómeno.

45


Las centrales termoeléctricas producen energía eléctrica a partir de combustibles fósiles

tales como gas natural, carbón mineral, petróleo, entre otros.

Su funcionamiento se basa en la quema de combustibles fósiles con el fin de calentar

agua para obtener vapor. La presión de vapor hace girar una gran turbina convirtiendo

así la energía térmica en energía mecánica. Finalmente se transforma en energía

eléctrica.

46


Para responder este ejercicio es necesario recordar la anomalía del agua. El agua, es una

sustancia que presenta una irregularidad en su dilatación. Cuando la temperatura del

agua aumenta entre 0ºC y 4ºC, contrario a lo que harían el resto de los materiales, su

volumen disminuye, tal como se muestra en la siguiente gráfica:

Como entre los 0ºC y 4ºC el volumen se reduce entonces la densidad del agua aumenta.

Teniendo en consideración ambos gráficos se puede comprender que al poner la misma

cantidad de masa a las temperaturas dadas se obtendrá que:

Por lo tanto, el recipiente R es el de menor volumen y mayor densidad.

0ºC 2ºC

4ºC

P Q R

47



un experimento.





independiente.

VARIABLE CONTROLADA



experimental.

En este ejercicio el material, grosor, temperatura inicial y variación de temperatura son

las variables controladas; las longitudes de cada alambre corresponden a la variable

independiente mientras que el registro de la variación de longitud correspondería a la

variable dependiente. Teniendo en consideración esto, se puede indicar que la hipótesis

que se buscaba confirmar o refutar es aquella que indica que la dilatación térmica de un

cuerpo que es calentado es directamente proporcional al largo inicial de él.


Para este ejercicio es importante recordar los conceptos de energía cinética (EC) y energía

potencial gravitatoria (EP).

2

cinética

potencial gravitatoria

1E mv

2

E mgh

Donde m es masa, v rapidez, g aceleración de gravedad y h altura.

Es importante notar que los cuerpos P y Q tienen igual masa y comienzan con igual

rapidez, por lo tanto, comienzan con igual energía cinética, a medida que el cuerpo P baja

su rapidez aumenta por lo tanto su energía cinética va en aumento. En cambio, mientras

el cuerpo Q sube reduce su rapidez por lo que su energía cinética va disminuyendo, por

esto la energía cinética de P en el punto X es mayor que la energía cinética de Q al pasar

por ese lugar.

La energía potencial gravitatoria, tal como se mencionó antes, depende de la masa, la

aceleración de gravedad y la altura, por lo tanto, en el punto X y en el punto Y ambos

cuerpos tiene la misma energía potencial gravitatoria respecto al suelo.

48


Para responder este ejercicio es necesario comprender los parámetros de intensidad y

magnitud de un sismo.

MAGNITUD

Es utilizada para cuantificar el tamaño de los sismos. Mide la cantidad de energía liberada

durante la ruptura de una falla que genera un sismo. Para esto se utilizan dos escalas:

Richter (ML) y Magnitud de Momento (MW).

Es importante señalar que la magnitud de un sismo es independiente de la distancia a

que se encuentre el epicentro.

INTENSIDAD

Es una medida de los efectos producidos por un sismo en personas, animales, estructuras

y terreno en un lugar particular. Esta medición es de carácter subjetivo, y considera los

efectos o daños sobre el terreno, las edificaciones, los objetos y las personas. Para este

parámetro se utiliza, comúnmente, la escala de Mercalli.

Es importante señalar que la intensidad de un sismo depende de diversos factores, entre

ellos profundidad del hipocentro, distancia al epicentro, infraestructura, magnitud y otros.

49


Para responder este ítem se requiere conocer la ley de Coulomb, la cual permite obtener

la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas eléctricas:

1 2

2

Q QF k

d

Donde k corresponde a la constante de Coulomb, Q corresponde a la magnitud de la carga

eléctrica y d la distancia que existe desde el centro de una carga (Q1) hacia otra (Q2).

Entonces, reemplazando los datos dados se puede afirmar la magnitud de la fuerza que

ejerce q1 sobre q3 está dado por:

1 3

2

2

2

2

q qF k

2d

2Q 2QF k

4d

QF k

d

Ahora, la magnitud de la fuerza ejercida por q2 sobre q3 es de magnitud:

2 3

X 2

X2

2

X 2

q qF k

d

4Q 2QF k

d

8QF k

d

Por lo tanto, la magnitud de la fuerza que ejerce q2 sobre q3 es equivalente a 8 F.

50


Para responder este ejercicio es necesario conocer la relación que existe entre el largo de

un cable (L), su área o sección transversal (A) y la resistencia eléctrica (R), la cual está

dada por:

LR

A

Donde corresponde a la resistividad del material que es una característica propia de

cada material.

Por lo tanto, como es constante en un material homogéneo, es correcto afirmar que la

resistencia eléctrica de un cable es directamente proporcional a su largo de él e

inversamente proporcional al área o sección transversal.


En este ejercicio se muestra el siguiente circuito eléctrico:

En la figura se puede ver como las resistencias R1 y R2 se encuentran en paralelo, por lo

que ambas están conectadas a la misma diferencia de potencial eléctrico (V).

1 2V V

Y utilizando la ley de Ohm se puede afirmar que:

1 2

1 1 2 2

V V

i R i R

R2

R1

V

51


La definición dada en este ejercicio es:

“Cantidad de energía eléctrica entregada o absorbida por un elemento por unidad de

tiempo.”

Lo que corresponde a potencia eléctrica (P), la cual se puede obtener del cociente entre

trabajo (W) y tiempo:

WP

t

O también del producto entre diferencia de potencial (V) e intensidad de corriente

eléctrica, o como el cociente entre la diferencia de potencial al cuadrado y la resistencia

eléctrica:

2V

P V i Pt

La unidad de medida de la potencia eléctrica es Watt, que corresponde a:

JouleWatt

segundo

solucionario unab f01-4m-2021 mÓdulo biologÍa comÚn

Documents