GAC023 Ciencias III: Ciencias Generales

GAC023 es ciencia combinada: biología, química, ciencias de la Tierra y física en un solo semestre. El objetivo es desarrollar una sólida base general en ciencia en inglés, no un conocimiento especializado profundo en una sola materia.

La evaluación incluye una investigación colaborativa 合作探究 planificada y realizada en grupo, un informe escrito basado en investigación en internet, una prueba y trabajos continuos.

• La amplitud del contenido es intencional. Las preguntas piden conectar diferentes áreas —por ejemplo, cómo la química afecta a un ecosistema o cómo una onda transporta energía— en lugar de profundizar excesivamente en un solo tema.
• ⚠ Las reglas de redacción de informes de GAC013 aplican sin cambios aquí, y también se califican nuevamente.

• La biología 生物学 estudia los seres vivos, y lo que se considera "vivo" es en sí mismo una definición que hay que aprender: consume energía, responde a estímulos, crece, se reproduce y mantiene su propia homeostasis.
• La célula 细胞 es la unidad fundamental de la vida. Las células procariotas 原核 carecen de núcleo; las células eucariotas 真核 sí lo poseen.
• La homeostasis 稳态 es el mantenimiento de condiciones internas estables a pesar de los cambios en el entorno exterior.

• La clasificación 分类 agrupa a los organismos según su ascendencia común, no por su apariencia.
• La jerarquía taxonómica va desde reino, filo, clase, orden, familia, género hasta especie 物种.
• La nomenclatura binomial 双名法 otorga a cada especie un nombre latino de dos partes; la convención —género con mayúscula, especie en minúscula, ambos en cursiva— es objeto de examen.

• Un ecosistema 生态系统 comprende los organismos de una zona más las condiciones no vivas en las que habitan.
• Los productores 生产者 fabrican su propio alimento; los consumidores 消费者 se alimentan de otros; los descomponedores 分解者 devuelven nutrientes al suelo.
• La energía fluye a través de la cadena alimentaria y se pierde en cada nivel; la materia cicla y no se agota.
• La biodiversidad 生物多样性 mide la variedad de la vida, y es lo que confiere resiliencia a un ecosistema frente a los cambios.

Ejemplo resuelto. ¿Por qué una cadena alimentaria rara vez supera cinco eslabones?

Aproximadamente el 90% de la energía de cada nivel se pierde como calor y en movimiento. Después de cuatro transferencias, queda aproximadamente una parte en diez mil de la energía original, lo cual no es suficiente para sostener otro nivel de depredadores.

La pregunta trata fundamentalmente sobre energía, y responderla utilizando términos energéticos es lo que permite obtener los puntos.

• El ciclo de las rocas 岩石循环 forma rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas, transformando unas en otras con el tiempo.
• Los recursos renovables 可再生 se regeneran dentro de una vida humana; los no renovables 不可再生 no.
• El ciclo del agua 水循环 mueve el agua a través de la evaporación, condensación, precipitación y escorrentía, siendo el ejemplo más claro de un ciclo cerrado que se puede representar gráficamente.

• Un átomo 原子 posee un núcleo formado por protones y neutrones, rodeado de electrones.
• El número atómico 原子序数 es el conteo de protones e identifica al elemento; el número másico 质量数 suma protones y neutrones; los isótopos 同位素 difieren únicamente en el número de neutrones.
• La tabla periódica 元素周期表 organiza los elementos por número atómico, y sus columnas comparten propiedades químicas debido a tener la misma configuración de electrones externos.
• Los enlaces iónicos 离子键 implican transferencia de electrones; los enlaces covalentes 共价键 implican compartirlos.

• La combustión 燃烧 de combustibles fósiles libera dióxido de carbono, que es el mecanismo detrás del efecto invernadero 温室效应.
• La lluvia ácida 酸雨 se forma cuando óxidos de azufre y nitrógeno se disuelven en vapor de agua.
• La contaminación 污染 es un problema químico con una respuesta política, y las preguntas esperan que separes ambos aspectos.

• Una onda 波 transfiere energía sin transferir materia.
• La frecuencia 频率, la longitud de onda 波长 y la velocidad 波速 están relacionadas mediante $v = f\lambda$.
• Las ondas transversales 横bro oscilan perpendicularmente a la dirección de propagación; las ondas longitudinales 纵波 oscilan paralelamente a ella.
• El espectro electromagnético 电磁波谱 abarca desde ondas de radio hasta gamma; todos viajan a la misma velocidad en el vacío y difieren únicamente en frecuencia.

Ejemplo resuelto. Una onda tiene una frecuencia de 250 Hz y una longitud de onda de 1,4 m. ¿A qué velocidad se propaga?

Esta velocidad corresponde aproximadamente a la del sonido en el aire, lo cual sirve como comprobación útil: una respuesta de 350 000 m/s indicaría que hubo un error con las unidades en algún punto.