Ley de Charles y Gay-Lussac

Ley de Charles y Gay-Lussac

Ley de Charles y Gay-Lussac, ley que afirma que el volumen de un gas ideal a presión constante es proporcional a su temperatura absoluta.

Ley de Dulong y Petit

Ley de Dulong y Petit

Ley de Dulong y Petit, ley empírica enunciada en 1802 por los químicos franceses Pierre Louis Dulong y Alexis Thérèse Petit, y según la cual para la mayoría de los elementos sólidos, el producto de su calor específico por su masa atómica es una cantidad aproximadamente constante. Al producto del calor específico por la masa atómica le dieron el nombre de “calor atómico”.

Los calores atómicos, a presión constante, de los elementos en estado sólido, medidos a temperatura ambiente, tienden a un valor constante común: 6,4 calorías por átomo gramo y por grado Celsius, es decir, aproximadamente 26,8 Jmol^-1K^-1.

Todos los calores atómicos de los sólidos varían con la temperatura, y tienden a un valor constante a temperaturas elevadas y se anulan en las proximidades del cero absoluto. Lo que ocurre es que la mayor parte de los elementos sólidos alcanzan a temperatura ambiente este valor límite.

La ley de Dulong y Petit es una ley límite y las discrepancias con los resultados experimentales se acentúan a medida que la temperatura disminuye.

Ley de Biot y Savart

Ley de Biot y Savart

Ley de Biot y Savart, ley que permite hallar el campo magnético producido por una corriente eléctrica estacionaria. A partir de esta ley se obtuvo el campo magnético debido a una carga móvil.

Los físicos franceses Jean Baptiste Biot y Félix Savart hallaron la relación que existe entre la intensidad de una corriente rectilínea e indefinida y el campo magnético creado por ella a una distancia r. Demostraron que el módulo del campo magnético, B, es directamente proporcional a la intensidad de la corriente e inversamente proporcional a la distancia r:

donde µ₀ es la permeabilidad magnética del vacío y tiene un valor de 4p · 10^-7 weber/amperio·metro.

Ley de Hardy-Weinberg

Ley de Hardy-Weinberg

Ley de Hardy-Weinberg, también llamada ley del equilibrio genético, conjunto de fórmulas matemáticas que describen cómo la proporción de distintos genes, unidades de herencia que determinan una característica particular en un organismo, puede permanecer igual a lo largo del tiempo en una población numerosa de individuos.

Esta ley indica la frecuencia con la que determinados alelos, variantes de un gen determinado que contienen información específica respecto a un carácter (por ejemplo el color de los ojos), deberían aparecer en una población. La ley establece también la frecuencia con la que determinados genotipos, combinación real de genes de la que un organismo es portador y puede trasmitir a sus descendientes, deberían aparecer en esta misma población. Mediante el estudio de estas frecuencias alélica ( o frecuencia génica) y genotípica, los científicos pueden identificar poblaciones que están cambiando genéticamente o evolucionando. También es posible predecir la presencia de anomalías genéticas en las poblaciones.

En 1908, el matemático británico Godfrey Harold Hardy y el médico alemán Wilhelm Weinberg describieron de forma independiente esta ley. El genetista estadounidense Sewall Wright, el matemático británico Ronald Fisher y el genetista británico John B. S. Haldane se basaron en la ley enunciada por Hardy y Weinberg para desarrollar teorías matemáticas sobre la evolución, algunas de ellas basadas en el concepto de la selección natural, según la cual el organismo mejor adaptado a su medio ambiente sobrevive y transmite sus características genéticas. Estas teorías constituyeron la base de una rama nueva de la ciencia conocida como genética de poblaciones- el estudio de la transmisión de los genes a través de poblaciones de organismos.

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FRECUENCIAS GÉNICA Y GENOTÍPICA

En una población, cada individuo tiene dos alelos para cada gen. Estos alelos pueden ser iguales o diferentes, y un alelo puede ser dominante sobre el otro. Por ejemplo, en una muestra de 100 individuos de una población determinada, el gen que corresponde a una característica específica posee alelos A y a, en el que A es dominante sobre a. Cada individuo del grupo es portador de dos de estos alelos en una de las dos combinaciones o genotipos siguientes: AA, Aa, o aa. En una muestra de 100 personas, 33 individuos tienen el genotipo AA, es decir dos alelos A; 54 personas tienen el genotipo Aa, es decir un alelo A y otro a; y 13 sujetos presentan un genotipo aa, o lo que es lo mismo dos alelos a.

La frecuencia real para cada alelo en el grupo de muestra o frecuencia génica, viene determinada por la división del número total de cada tipo de alelo entre el número total de todos los alelos. Por ejemplo, la frecuencia real del alelo A en el grupo de muestra es de 0,60, dato que procede de dividir 120, el número total de alelos A (dos de cada uno de los 33 individuos con el genotipo A y uno de cada uno de los 54 individuos con genotipo Aa) entre 200, el número total de todos los alelos (dos para cada uno de los 100 individuos).

La ley de Hardy-Weinberg utiliza las frecuencias reales de alelos de una población para predecir las frecuencias genotípicas esperadas de ésta; es decir, el número de genotipos que deberían tener lugar en la población. Si se asume que un gen tiene dos alelos, A y a (cuyas frecuencias se representan matemáticamente como p y q, respectivamente), que pueden formar tres genotipos, AA, Aa y aa, pueden utilizarse las siguientes fórmulas para predecir las frecuencias genotípicas esperadas:

Frecuencia de AA = p × p = p²

Frecuencia de Aa = 2 × p × q = 2pq

Frecuencia de aa = q × q = q²

Por ejemplo, si la frecuencia de un alelo A en una población es igual a 0,60, entonces la frecuencia esperada de individuos con un genotipo AA es de 0,36, el resultado de multiplicar 0,60 por 0,60.

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EQUILIBRIO DE HARDY-WEINBERG

Para determinar si la población conserva la misma proporción, o equilibrio, de genotipos a lo largo del tiempo, los científicos han comparado las frecuencias genotípicas esperadas de una población con sus frecuencias genotípicas reales (determinadas por la división del número total de cada genotipo en el grupo, entre el número total de individuos de dicho grupo)

De acuerdo con la ley de Hardy-Weinberg, este equilibrio se conserva en una población siempre que se cumplan cuatro condiciones. En primer lugar, los individuos deben seleccionar parejas al azar con independencia de los caracteres visibles, o fenotipos. Segundo, ningún genotipo puede verse favorecido de manera que su frecuencia aumente en la población a lo largo del tiempo. La tercera condición establece que no pueden introducirse alelos nuevos en la población, bien procedentes de individuos externos a la población o como consecuencia de alelos que han cambiado, o mutado, de una forma a otra. La última condición establece que el número de individuos y genotipos en la población debe permanecer elevado. Una población que cumple estos requisitos mantiene constantes las frecuencias génicas y genotípicas de generación en generación —la composición genética de la población nunca varía. Los genes poco comunes nunca desaparecen y los genes más habituales siguen siendo numerosos.

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EVOLUCIÓN DE LAS POBLACIONES

Sin embargo, la mayoría de las poblaciones no mantienen un equilibrio genético y los genes existentes son remplazados por genes nuevos o más ventajosos. Esta evolución puede estar en relación con la selección natural —es decir, algunos miembros de la población con ciertos genotipos originan descendientes más fuertes o más sanos. Los cambios pueden deberse también a una mutación genética, variación o cambio en la información genética; a una deriva genética, pérdida de un alelo en una población por azar; a la migración, salida de individuos de la población por emigración o llegada de individuos de otra población; o a una disminución en el tamaño de una población. Todos estos factores suceden de forma natural a lo largo del tiempo. No obstante, las mutaciones genéticas pueden producirse también por la exposición a sustancias químicas y a materiales radiactivos nocivos. Véase también Genética.

Campo en la física

Campo en la física

Campo (física), región en la que se ejerce sobre un objeto una fuerza gravitatoria, magnética, electrostática o de otro tipo. Se supone que estas regiones están recorridas por líneas de fuerza imaginarias, muy juntas donde el campo es más intenso y más espaciadas donde es más débil. El concepto de campo fue muy desarrollado por James Clerk Maxwell, físico británico del siglo XIX, en su teoría electromagnética.

Ley de Lenz

Ley de Lenz

Ley de Lenz, ley que permite predecir el sentido de la fuerza electromotriz inducida en un circuito eléctrico. Fue definida en 1834 por el físico alemán Heinrich Lenz.

El sentido de la corriente o de la fuerza electromotriz inducida es tal que sus efectos electromagnéticos se oponen a la variación del flujo del campo magnético que la produce.

Así, si el flujo del campo magnético a través de una espira aumenta, la corriente eléctrica que en ella se induce crea un campo magnético cuyo flujo a través de la espira es negativo, disminuyendo el aumento original del flujo.

Por ejemplo, si se aproxima el polo sur de un imán a una espira, ésta crea un fuerza electromotriz inducida que se opone a la causa que la produce, y la corriente circula por ella de manera que la espira se comporta como un polo sur frente al imán, al que trata de repeler.

En realidad, la ley de Lenz es otra forma de enunciar el principio de conservación de la energía. Si no fuera así, la cara de la espira enfrentada al polo sur del imán se comportaría como un polo norte, atrayendo al imán y realizando un trabajo sobre él, a la vez que se produce una corriente eléctrica que origina más trabajo. Esto sería creación de energía a partir de la nada. Sin embargo, para acercar el imán a la espira hay que realizar un trabajo que se convierte en energía eléctrica.