Compuestos Orgánicos e Inorgánicos

Entre las diferencias más importantes se encuentran:

-Todos los compuestos orgánicos utilizan como base de construcción al átomo de carbono y unos pocos elementos más, mientras que en los compuestos inorgánicos participan a la gran mayoría de los elementos conocidos.

-En su origen los compuestos inorgánicos se forman ordinariamente por la acción de las fuerzas fisicoquímicas: fusión, sublimación, difusión, electrolisis y reacciones químicas a diversas temperaturas. La energía solar, el oxígeno, el agua y el silicio han sido los principales agentes en la formación de estas sustancias.

-Las sustancias orgánicas se forman naturalmente en los vegetales y animales pero principalmente en los primeros, mediante la acción de los rayos ultravioleta durante el proceso de la fotosíntesis: el gas carbónico y el oxígeno tomados de la atmósfera y el agua, el amoníaco, los nitratos, los nitritos y fosfatos absorbidos del suelo se transforman en azúcares, alcoholes, ácidos, ésteres, grasas, aminoácidos, proteínas, etc., que luego por reacciones de combinación, hidrólisis y polimerización entre otras, dan lugar a estructuras más complicadas y variadas.

-La totalidad de los compuestos orgánicos están formados por enlace covalentes, mientras que los inorgánicos lo hacen mediante enlaces iónicos y covalentes.

-La mayoría de los compuestos orgánicos presentan isómeros (sustancias que poseen la misma fórmula molecular pero difieren en sus propiedades físicas y químicas); los inorgánicos generalmente no presentan isómeros.

-Los compuestos orgánicos encontrados en la naturaleza, tienen origen vegetal o animal, muy pocos son de origen mineral; un buen número de los compuestos inorgánicos son encontrados en la naturaleza en forma de sales, óxidos, etc.

-Los compuestos orgánicos forman cadenas o uniones del carbono consigo mismo y otros elementos; los compuestos inorgánicos con excepción de algunos silicatos no forman cadenas.

-El número de los compuestos orgánicos es muy grande comparado con el de los compuestos inorgánicos.

Escalares y Vectores

Los escalares y vectores son magnitudes que permiten medir fenómenos físicos diversos. Son totalmente aplicables al estudio de las ciencias según su naturaleza.

Las magnitudes escalares son aquellas que quedan totalmente determinadas dando un solo número real y una unidad de medida. Ejemplos de este tipo de magnitud son la longitud de un hilo, la masa de un cuerpo o el tiempo transcurrido entre dos sucesos. Se las puede representar mediante segmentos tomados sobre una recta a partir de un origen y de longitud igual al número real que indica su medida. Otros ejemplos de magnitudes escalares son la densidad; el volumen; el trabajo mecánico; la potencia; la temperatura.

A las magnitudes vectoriales no se las puede determinar completamente mediante un número real y una unidad de medida. Por ejemplo, para dar la velocidad de un móvil en un punto del espacio, además de su intensidad se debe indicar la dirección del movimiento (dada por la recta tangente a la trayectoria en cada punto) y el sentido de movimiento en esa dirección (dado por las dos posibles orientaciones de la recta). Al igual que con la velocidad ocurre con las fuerzas: sus efectos dependen no sólo de la intensidad sino también de las direcciones y sentidos en que actúan. Otros ejemplos de magnitudes vectoriales son la aceleración; la cantidad de movimiento; para representarlas hay que tomar segmentos de recta cada uno de ellos determinado entre dos puntos extremos dados en un cierto orden.

Por lo tanto, estos segmentos de recta se denominan vectores, que tienen la particularidad de tener un origen, un módulo, una dirección y un sentido. Ejemplo:

En este vector el punto a es el origen, el módulo viene a ser la medida de longitud desde el origen al punto b o extremo, la dirección es la orientación en el espacio y el sentido lo da la punta de la flecha como en este caso es hacia la derecha.

Así como en los escalares se pueden realizar operaciones de suma, resta y multiplicación, con los vectores se pueden realizar las mismas operaciones. Ejemplo:

Para sumar dos vectores a y b se procede de la siguiente manera: a partir del extremo de a se lleva el vector b; el vector cuyo origen es el origen de a y cuyo extremo es el extremo de b, es el vector suma a + b.

Para restar dos vectores b y a, se haya el opuesto de a que es –a con solo cambiar el sentido del vector y luego se procede como en el caso de la suma.

Para la multiplicación de un vector por un escalar como por ejemplo: el escalar 10 y el vector (-2,5) basta con multiplicar el escalar con cada valor del vector: 10 (-2,5)= (-20,50) y representarlo en un plano cartesiano con valor en x=-20 y en y=50, obteniéndose el vector producto de la multiplicación.

Cantidades Físicas Fundamentales y Derivadas. Magnitudes y Errores

Las cantidades físicas fundamentales son aquellas que se definen por si solas y no se pueden medirse en función de otras. Son ejemplos de cantidades físicas fundamentales: el tiempo, la temperatura, el espacio (longitud) y la masa. Estas cantidades pueden describirse conceptualmente y pueden ser medidas experimentalmente.

El tiempo es la medida de dos sucesos cualquiera, es decir, la duración de dos sucesos. La temperatura se define como el grado de calor de un cuerpo. El espacio es la distancia que separa a dos puntos. La masa es la cantidad de materia de un cuerpo. Estas cantidades físicas tienen unidades de medida regulados por el sistema internacional de medidas (SI), las cuales son: el segundo (s) para el tiempo; grados Kelvin (°K) para temperatura; el metro (m) para el espacio y el kilogramo (Kg) para la masa.

Por otro lado, las cantidades físicas derivadas como su nombre lo indica son aquellas que se expresan en función de las cantidades físicas fundamentales (longitud, masa y tiempo), mediante leyes válidas en cada dominio. Por ejemplo: volumen, densidad, fuerza, entre otros.

El volumen o metro cúbico (m3), resultado de combinar tres veces la longitud, una de las magnitudes fundamentales. La densidad o cantidad de masa por unidad de volumen, resultado de combinar la masa (magnitud fundamental) con el volumen (magnitud derivada). Se expresa en kilogramos por metro cúbico (Kg/m3). La fuerza magnitud que se define a partir de la segunda ley de Newton (Fuerza=masa x aceleración), la masa es una de las magnitudes fundamentales pero la aceleración es derivada. Por tanto, la unidad resultante (kg × m/s2) es derivada. Esta unidad derivada tiene nombre propio, el newton.

Ahora bien, a partir de las cantidades físicas surgen las magnitudes, entendiéndose por magnitud toda aquella propiedad de los sistemas físicos que se puede medir o estimar por un observador. Se expresan por un número y la respectiva unidad de medida.

Existen diferentes tipos de magnitudes, entre las cuales tenemos: escalares, vectoriales y tensoriales. Las magnitudes escalares son caracterizadas por un valor fijo independiente del observador y carecen de dirección y sentido, como por ejemplo, la masa. En física clásica la masa, la energía, la temperatura o la densidad de un cuerpo son magnitudes escalares que contienen un valor fijo para todos los observadores. Las magnitudes vectoriales, son aquellas que cuentan con cantidad, dirección y sentido como por ejemplo, la velocidad, la fuerza, la aceleración. Las magnitudes tensoriales, caracterizan propiedades o comportamientos físicos modelizables mediante un conjunto de números que cambian tensorialmente al elegir otro sistema de coordenadas asociado a un observador con diferente estado de movimiento o de orientación.
Las mediciones exactas son parte importante de la física.

Pero ninguna medición tiene precisión absoluta, hay una incertidumbre asociada con cada medición. Esta incertidumbre permite conocer el error de la medición. Por lo tanto, la medición se debe realizar varias veces con el fin de minimizar el error experimental, e igualmente calcular la media de las mediciones para obtener el valor más cercano a la realidad.

Con estos valores, se puede calcular el error absoluto y relativo: la diferencia entre la medida y el valor real da el valor absoluto; mientras que el cociente entre le valor absoluto y el valor real da el error relativo expresado en porcentaje.

Leyes de Newton

Primera ley. Ley de la inercia: esta ley nos explica que un cuerpo cuando está en reposo o en movimiento a velocidad constante sobre el no actúa ninguna fuerza, o en su defecto las fuerzas que actúan sobre están en equilibrio. Ejemplo: un vehículo estacionado y otro en movimiento a velocidad constante.

Segunda ley. Principio fundamental de la dinámica: esta ley afirma que la fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración. Se identifica con la siguiente fórmula: F=m.a.

En otras palabras, para que un cuerpo cambie su movimiento es necesario que una fuerza actúe sobre el. Ejemplo: la fuerza que se le aplica a un cuerpo que está en reposo o en movimiento constante lo que ocasiona un cambio en su movimiento inicial.

Tercera ley. Principio de acción y reacción: cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido opuesto.

Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.

Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.

Ley de gravitación universal: la ley de gravitación universal de Newton dice que un objeto atrae a los demás con una fuerza que es directamente proporcional a las masas. La gravedad se ejerce entre dos objetos y depende de la distancia que separa sus centros de masa.

Newton demostró que la fuerza de la gravedad tiene la dirección de la recta que une los centros de los astros y el sentido corresponde a una atracción. Es una fuerza directamente proporcional al producto de las masas que interactúan e inversamente proporcional a la distancia que las separa. La constante de proporcionalidad, G, se denomina constante de gravitación universal.

Fórmula: F= -G.M.m.u/r2

Los Modelos Físicos y su Utilidad en la Vida Diaria

Los modelos físicos han permitido representar fenómenos muy complejos para lograr su comprensión. Por lo tanto, todo modelo físico es la representación visual a escala o no, de un fenómeno, elemento microscópico, máquina, construcciones, entre otros.

La utilidad radica explícitamente en poder representar la realidad que no vemos directamente, o en otro plano en poder representar visualmente lo que queremos lograr o construir. Esto se aplica a todas las ciencias, permitiendo el desarrollo tecnológico actual, debido a la planificación y proyección a largo plazo de lo que se ha querido lograr.

Como ejemplos de modelos tenemos: maquetas de construcciones civiles, máquinas, sistemas electrónicos y eléctricos, modelos del átomo, modelos de moléculas, modelo del sistema solar, entre otros.

Átomos, Moléculas y Materia

Es válido afirmar que comemos átomos, bebemos átomos y respiramos átomos. Como se sabe sin la materia no existiría nada, al considerarla como todo lo que ocupa un espacio y se puede ver y tocar.

Desde el punto de vista organizacional o estructural, establecemos unos niveles que desde el punto de vista biológico nos permite conocer de que y a partir de que estamos formados. Por lo tanto, el cuerpo humano es materia y como tal está formado inicialmente de átomos, los cuales forman las moléculas, estas dan lugar a las células, a su vez las células forman los tejidos, los tejidos constituyen los órganos y los órganos el cuerpo humano, constituyéndose así la materia, en otras palabras somos materia.

Este nivel de organización es complementado con las distintas interacciones que podemos establecer con el entorno, como por ejemplo: los alimentos de los cuales obtenemos la energía y así muchos otros procesos que nos permiten la sobrevivencia.

Aparte de esta constitución se da el flujo de energía necesario para que podamos funcionar, aplicándose esta condición a todos los seres vivos. Desde el punto de vista de la materia inanimada, está igualmente constituida por átomos y por consiguiente moléculas las cuales al estar íntimamente unidas o en movimiento le dan la forma física en que la vemos.

El Átomo: Estructura Atómica

Se sabe que la materia para que exista no está constituida como un elemento único e indivisible, al contrario, está formada por las unidades elementales más pequeñas. Estas unidades se denominan átomos.

Así como en biología se habla de las células como las unidades básicas de los seres vivos, en física y química se habla de átomos como las unidades más pequeñas que forman las moléculas y estas a su vez forman las células.

Por lo tanto, los átomos se constituyen en la base de la física como elemento fundamental y funcional. Paradójicamente, los átomos no son elementos únicos e indivisibles, ya que estos están constituidos por partículas aún más pequeñas como son los electrones, protones y neutrones.

Los protones y neutrones constituyen el núcleo del átomo y casi la masa total del mismo, mientras que los electrones se encuentran en la periferia del átomo formando una nube electrónica activa. Estas partículas conocidas como subatómicas dan las particularidades del átomo que derivan al elemento a que dan origen.

Niveles Físicos de la Materia

Desde el punto de vista físico, es decir, lo que podemos ver y que ocupa un lugar en el espacio, se pueden distinguir dos niveles en gradientes de menor a mayor significancia: el nivel microscópico y el macroscópico.

En el nivel microscópico, juegan un papel importante las moléculas las cuales son agregados de elementos químicos que a su vez están constituidos por átomos. De esta manera, partimos en este nivel al estudio de las moléculas per se.

Así mismo, como sabemos, al hablar de átomos tenemos que incluir en este aparte las partículas que los componen, como son las llamadas partículas subatómicas: los electrones, protones y neutrones como los elementos básicos o unidades elementales de la materia.

En el nivel macroscópico, tenemos la materia en los tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Estos estados condicionan la forma en que la materia está presente en el universo. Así mismo, existen dos fuerzas que actúan sobre la materia ocasionando que esta se presente en los estados anteriormente mencionados. Estas fuerzas son la energía cinética que busca la separación de las moléculas que constituyen la materia y la energía potencial que busca su unión.

Si la energía cinética es menor que la potencial la materia se encuentra en estado sólido; si la energía cinética y la potencial son iguales la materia se encuentra en líquido; si la energía cinética es mayor que la potencial la materia entonces se encuentra en estado gaseoso.

Importancia de la Física en el Acontecer Diario

Indudablemente el aporte de la física es invaluable, equiparándose quizá a la química. Uno de los aportes de la física ha sido la de dar las respuestas a los distintos fenómenos que ocurren en nuestro mundo y en nuestro entorno, desde los fenómenos terrestres hasta los que acontecen en el exterior de nuestro planeta.

Las particularidades son muchas, sin embargo, la física ha servido de base o ingrediente esencial para el desarrollo de la tecnología que hoy conocemos en todos los campos. Los aportes del estudio de la física han permitido en primera instancia el conocimiento de nuestro sistema planetario incluyendo el papel de nuestro planeta en él, lo que ha facilitado la exploración del espacio.

Por otro lado, se reconoce un aporte muy importante desde el punto de vista de la electrónica, la mecánica, la electricidad y estas en conjunto han contribuido al desarrollo de la tecnología con que hoy contamos, siendo posible cumplir con nuestras rutinas diarias, entre las que se pueden contar: conducir, usar internet, hablar por teléfono, escuchar música, cocinar, ver televisión, oír radio, usar el microondas, el avance de la medicina, entre muchos otros.

En fin como podemos observar, la física ha transformado el mundo desde sus inicios al permitir comprenderlo y estudiarlos científicamente, lo que ha generado mejorar nuestra calidad de vida.

Ciencia y Tecnología

La ciencia y la tecnología es uno de los temas de mayor interés en los últimos tiempos debido a su vertiginosa evolución de manera que se debe analizar, profundizar e interpretar los aspectos más significativos, para así conocer los elementos relacionados a cada tema.

A partir de 1958 ocurre la estabilización de la vida política mediante el pacto de punto fijo donde los partidos políticos acuerdan las reglas del juego democrático, ello dará lugar a la masificación de la educación desde la primaria a la universitaria. Igualmente, se abren nuevos espacios para el desarrollo de la ciencia a lo largo y ancho del país, permitiendo ascender en las categorías relativas al desarrollo científico. Al hablar de ciencia y tecnología, se están relacionando en cierta forma la causa y el efecto respectivamente, ligadas a la aplicación de métodos experimentales para su ejecución.

En lo que respecta a Venezuela, ciertamente se han presentado avances en la actualidad como lo es la promulgación de la ley de ciencia y tecnología, la cual abre el compas que permite poner en práctica la ciencia con la participación de los sectores productivos del país. Este logro, busca encaminarnos hacia el desarrollo de tecnologías que puedan ser equiparadas a las desarrolladas por países como Chile y Brasil, por hablar de países latinoamericanos. Por otra parte, esto no es posible sin la inclusión de los actores responsables del desarrollo social y económico del país; entre los que se pueden contar a nivel nacional: el Ministerio de Ciencia y Tecnología, el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), el Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), universidades nacionales públicas y privadas, entre otros.

Todos estos organismos en su mayoría están presentes cada uno de los estados, realizando sus actividades de acuerdo al contexto, solucionando problemas locales de trascendencia nacional a través de la aplicación de la ciencia.

Sin embargo, hay un campo que se debe explotar para garantizar el desarrollo en sostenido de la ciencia y la tecnología, el cual es la formación integral del individuo desde la etapa inicial hasta la profesional, lo cual permitirá desarrollar la conciencia analítica – racional tan indispensable en el tiempo en que vivimos.

Por lo tanto, si se siembra ciencia se cosechará tecnologías apropiables y válidas para nuestro desarrollo, sólo en la educación está la clave del fortalecimiento integral de la nación.

La Ciencia y Tecnología

INSTITUCIONES QUE SE ENCARGAN DE LA CIENCIA Y TECNOLOGÍA EN EL MUNICIPIO JÁUREGUI, EN EL ESTADO TÁCHIRA Y EN TODA VENEZUELA. LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA AL SERVIVIO DE LAS CLASES MÁS NECESITADAS DE LAS COMUNIDADES

La ciencia como instrumento que impulsa el desarrollo de la humanidad, siempre debe estar en total correspondencia a las necesidades de esta, en este sentido, comúnmente se han dispuesto campos de investigación según la pertinencia del caso. Es decir, generar tecnologías aplicables al sitio de interés y sobre todo autóctonas para impedir el despilfarro de recursos y tiempo.

Desde los inicios de la revolución industrial, se ha buscado ser eficientes en cuanto a tiempo y recursos pero sin tomar en cuenta las consecuencias a que se den lugar. Esto no quiere decir que el ser eficientes en cuanto al uso de los recursos y el tiempo sea contraproducente, sino las implicaciones que esto trae, al no hacer estudios de impactos sociales, económicos, ambientales y culturales. Por lo tanto, la ciencia no es producir tecnologías por producir, esto tiene que estar en función a las necesidades inherentes de la población a quién va dirigida.

Así en nuestro país, específicamente en el municipio Jáuregui por su principal actividad económica como es la agricultura, existe un instituto nacional que realiza investigaciones con el fin de impulsar el desarrollo agrícola partiendo de la solución a problemas en esta área. Este organismo que además tiene rango nacional con presencia en todos los estados del país, está en función de la agricultura de cada sitio en el que hace presencia. Se conoce con el nombre de Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), ubicado en Pueblo Hondo desde agosto del año 2000, aunque anterior a esta fecha ya existía con el nombre de Fondo Nacional de Investigaciones Agrícolas y Pecuarias (FONAIAP).

En nuestro estado, existen un número importante de instituciones que aplican la ciencia y la tecnología, el primero en grado de importancia es la Fundación para la Ciencia y la Tecnología (FUNDACITE), el cual es el órgano ejecutor del ministerio de la ciencia y la tecnología en el estado, cuya función es coordinar el fomento de la ciencia y la tecnología apoyado en otras instituciones como las universidades, que en grado de importancia ocupan el segundo lugar. Universidades como: Universidad Nacional Experimental del Táchira (UNET), Universidad de los Andes (ULA) y la Universidad Católica del Táchira (UCAT) son las pioneras en este campo.

Así mismo, en tercer lugar podemos citar instituciones privadas como clínicas, fundaciones, entre otras, que de manera autónoma realizan investigación de acuerdo a sus necesidades. Igualmente, podemos citar al INIA, ubicado en Bramón, como el ente rector de las demás dependencias del organismo en los principales municipios agrícolas del estado.

A nivel nacional, se encuentran la mayor parte de las instituciones que rigen y aplican la ciencia y la tecnología en el país. En primer lugar se puede mencionar el Ministerio de la Ciencia y Tecnología que se encarga de fomentar el desarrollo de la ciencia y la tecnología a nivel nacional, en coordinación con otras instituciones.

En segundo lugar, el Instituto de Investigaciones Científicas (IVIC), el cual es un ente autónomo en el cual se realizan las investigaciones pioneras en todos los campos, al contar con personal altamente capacitado a tal fin. Este organismo, marca la pauta en cuanto al desarrollo de tecnologías que pueden servir de base a las demás instituciones que realizan investigación.

En tercer lugar, tenemos a las universidades nacionales como: Universidad Central de Venezuela (UCV), Universidad Santa María, Universidad Simón Bolívar, Universidad de los Andes, Universidad Católica Andrés Bello, Universidad Centro-occidental Lisandro Alvarado, Universidad Nacional Experimental Rómulo Gallegos, Universidad Nacional Experimental del Táchira, entre otras.

En cuarto lugar, tenemos al INIA como organismo rector de las demás oficinas dispuestas a nivel nacional, red de hospitales, clínicas, fundaciones científicas en el ramo social, cultural, deportivo, humanístico, médico, entre otros campos.

Como se puede ver, existen una serie de organismos gubernamentales y no gubernamentales que de acuerdo a sus capacidades y en específico a sus funciones realizan importantes aportes al mundo de la ciencia, aún mas aplicada a nuestras realidades. Igualmente, se observa como cada una de estas instituciones aportan lo necesario para que las clases más necesitadas se vean igualmente beneficiadas, siendo más importante el fin que los medios.

Referencias Bibliográficas

- INIA, 2000. Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas. En línea: [http://www.inia.gov.ve] Consultado, 16 de abril de 2009.

- IVIC, 2006. Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas. En línea: [http://www.ivic.org.ve] Consultado, 16 de abril de 2009.