I.E.S. Suel - Fuengirola Ciencias de la Naturaleza www.iessuel.org/ccnn 1 ¿Qué es la materia? Piensa por un momento en las cosas materiales que tenemos en casa La maceta Piensa por un momento en las cosas materiales que tenemos en casa Los cuadros La pared La TV La planta La maceta El equipo de música El suelo La papelera Todas las cosas que ocupan un lugar en el espacio son materia. Por ejemplo: La harina ocupa un lugar en el espacio y, por tanto, es materia. Todas las cosas que ocupan un lugar en el espacio son materia. Todas estas cosas son materiales Todas las cosas que ocupan un lugar en el espacio son materia. Bueno, ella no es “una cosa” Todas estas cosas son materiales Equipo de buceo Botella Buen humor Miedo Alegría Música Ropa Saxo Enfado Calzado Patín Yo caramelos, videojuegos, ordenador, televisión plana, ropa deportiva de marca, dinero… Yo justicia, solidaridad, igualdad, tolerancia, paz, amor, música, lectura, buen cine… ¿Y el agua?, ¿es materia? Ocupa un lugar en el espacio ¡Claro que sí!. El agua es materia. ¿Ocupa tu cuerpo un lugar en el espacio? Sí Tu cuerpo es materia ¿Y el aire?, ¿es materia? Experimenta Cuando inflamos un globo podemos comprender muy bien que el aire es materia, porque ocupa un lugar en el espacio. Experimenta émbolo 1. Toma una jeringuilla sin aguja 2. Sube el émbolo hasta una determinada altura 3. Tapona el orificio de salida con un dedo 4. Trata de bajar el émbolo, manteniendo el orificio taponado Porque hay aire ocupando el espacio del interior de la jeringuilla ¿Por qué no puedes seguir bajando el émbolo? émbolo Este espacio ya está ocupado: por aire. Hemos demostrado que el aire es materia, porque ocupa un lugar en el espacio. Experimenta Tubo invertido lleno de agua ¿Qué está ocupando este espacio? ¿Por qué sube el nivel del agua del recipiente? Sopla por el tubo El espacio que ocupa un objeto material no puede ser ocupado otro objeto material. El espacio que ocupa un muro de piedra no puede ser ocupado otro objeto material. Los fantasmas, si existen, no son materia ya que pueden atravesar los muros. ¡Mi miedo tampoco es algo material! La materia no puede crearse a partir de “la nada”. Tampoco puede desaparecer convirtiéndose “en nada”. Nadie puede hacer aparecer un conejo donde no lo había. Los ilusionistas tienen la habilidad de distraer nuestros sentidos para hacernos creer cosas que no son reales. La materia no puede crearse a partir de “la nada”. Tampoco puede destruirse convirtiéndose “en nada”. Nadie puede hacer aparecer un conejo donde no lo había. Los ilusionistas tienen la habilidad de distraer nuestros sentidos para hacernos creer cosas que no son reales. Los fantasmas, si existen, no son materiales, porque aparecen y desaparecen 2 Propiedades de la materia Piensa y deduce a) Describe con tus propias palabras las cualidades que caracterizan a cada una de las sustancias fotografiadas (estado físico, color, brillo, dureza, si tienen volumen propio….) b) ¿Podrías definir estas sustancias sin describir sus cualidades?. Para describir un cuerpo material, o para diferenciarlo de otro, pondremos en práctica un método muy importante en el trabajo de los científicos: la OBSERVACIÓN. En una OBSERVACIÓN no sólo usamos el sentido de la vista. También nos podemos fijar en su sabor, olor, peso, tacto… Todas estas cualidades, y otras muchas, son PROPIEDADES DE LA MATERIA Piensa y deduce a) b) c) d) e) f) ¿Tienen la misma masa? ¿Tienen el mismo volumen? ¿Tienen el mismo color? ¿Tienen la misma forma? ¿Son los tres combustibles? ¿Se pueden dividir en trozos más pequeños? Propiedades de la materia Dependen del tamaño de cuerpo material que estemos observando. Por ejemplo la masa y el volumen. Tiza No dependen del tamaño de cuerpo material que estemos observando. Por ejemplo el color, la dureza, el brillo... Experimenta 1. Toma varios fragmentos de tiza de distintos tamaños 2. Raya cada uno de ellos con la uña del dedo pulgar. a) ¿Hay alguno que no pueda ser rayado con la uña? b) ¿Depende la dureza del tamaño del fragmento de tiza? c) ¿Podemos decir que la dureza es una propiedad extensiva?.¿Por qué? Cuando dos cuerpos materiales tienen las mismas propiedades intensivas decimos que están formados por la misma sustancia. La piedra y la estatua están formadas por la misma sustancia: mármol. Formado por la misma sustancia: acero Cuando dos cuerpos materiales tienen las mismas propiedades intensivas decimos que están formados por la misma sustancia. Los mangos de estos martillos no están hechos de la misma sustancia 3 La medida ¿Cuál de las líneas horizontales es mayor? Ninguna de las dos. La longitud de ambas es la misma. ¿Cuál de estas dos líneas es mayor? ¿Son paralelas entre sí? Tus sentidos pueden engañarte. Por eso es necesario comprobar midiendo. ¿Qué ocurre si medimos una mesa con la mano? Mano de Pedro Mano de Juan ¿Y si la mano de Pedro no es como la de Juan? ¿Qué entendemos por medir? Medir es comparar algo con un modelo o patrón establecido para averiguar el número de veces que lo contiene. Para medir se necesita: 1.- Un instrumento de medida (por ejemplo una cinta métrica) 2.- Un patrón comparativo (por ejemplo el metro) 100 centímetros son un metro Las propiedades de la materia que se pueden contar y medir se denominan PROPIEDADES CUANTITATIVAS. Las que no se pueden contar ni medir son PROPIEDADES CUALITATIVAS. Propiedades cuantitativas de la Salchicha •Masa = 90 g •Volumen = 17 cm3 •Temperatura = 41 ºC •Valor energético = 300 Kcal Propiedades cualitativas de la Salchicha •Olor: maravillosa •Sabor: deliciosa •Tacto con la lengua al masticar: increíble Además de la longitud, podemos medir muchas otras propiedades de la materia utilizando los instrumentos adecuados. La cinta métrica es un instrumento de medida El termómetro es un instrumento de medida La probeta es un instrumento de medida La balanza es un instrumento de medida ¿Cuánto pesará esta piedra? Magnitudes y unidades Magnitud es todo aquello que se puede medir La temperatura es una magnitud que medimos con el termómetro. El tiempo es una magnitud que medimos con el cronómetro. La presión atmosférica es una magnitud que medimos con el barómetro. El sistema internacional de unidades El sistema de unidades o de medida es el conjunto de magnitudes y las unidades elegidas para medirlas. MAGNITUD Nombre Longitud UNIDAD DE MEDIDA Símbolo l Nombre Símbolo Metro m Masa m Kilogramo Kg Tiempo t Segundo s Temperatura T Kelvin K Fuerza F Newton N Carga eléctrica Q Culombio C Me gusta caminar unos Km Múltiplos y submúltiplos del metro: Submúltiplos Múltiplos Unidad Símbolo Equivalencia Kilómetro Km 1 Km = 1000 m Hectómetro hm 1 hm = 100 m Decámetro dam 1 dam = 10 m Metro m 1m Decímetro dm 1 dm = 0,1 m Centímetro cm 1 cm = 0,01 m Milímetro mm 1 mm = 0,001 m Necesito más m2 de velamen Múltiplos y submúltiplos del metro cuadrado: Submúltiplos Múltiplos Unidad Símbolo Equivalencia Kilómetro cuadrado Km 2 1 Km = 1000000 m 2 Hectómetro cuadrado hm 2 1 hm = 10000 m 2 Decámetro cuadrado dam 2 1 dam = 100 m 2 Metro cuadrado m2 1m2 Decímetro cuadrado dm 2 1 dm = 0,01 m 2 Centímetro cuadrado cm 2 1 cm = 0,0001 m 2 Milímetro cuadrado mm 2 1 mm = 0,000001 m 2 Submúltiplos del kilogramo: Submúltiplos del kilogramo Unidad Símbolo Equivalencia Kilogramo Kg 1 Kg Hectogramo hg 1 hg = 0,1 Kg Decagramo dag 1 dag = 0,01 Kg Gramo g 1 g = 0,001 Kg Decigramo dg 1 dg = 0,0001 Kg Centigramo cg 1 cg = 0,00001 Kg Miligramo mg 1 mg = 0,000001 Kg 4 ¿Qué es la masa de los cuerpos? La masa se puede definir como la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Se mide en kg. La balanza es un instrumento de medida. Con una balanza y unas pesas se puede medir la MASA de los objetos materiales. El patrón universal del kilogramo es un cilindro fabricado en platino e iridio, que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas de la ciudad de Sèvres, cerca de París. Se adoptó internacionalmente como patrón en la “Conferencia general de pesas y medidas” de 1889. Todos los países poseen una copia exacta. 1 kg 4ºC 1 litro de agua = 1 kg La masa del cilindro elegido como patrón equivale a la de 1 litro de agua destilada a 4ºC de temperatura. No te confundas: MASA y PESO no significan lo mismo. Estos astronautas no pesan nada en “gravedad cero”, pero siguen teniendo una masa (kg) Eric 74 Kg Michael 82 Kg David 78 Kg No te confundas: MASA y PESO no significan lo mismo. El peso es la fuerza que hace que caigan las cosas, debido a la Gravedad. No pesamos lo mismo en la Tierra que en otros planetas. No pesamos lo mismo en la Tierra que en otros planetas. Algunas balanzas no necesitan pesas. Balanza electrónica digital Balanza como la del laboratorio 5 ¿Qué es el volumen de los cuerpos? 1m 1m Un metro cúbico 1 m3 •El volumen de un cuerpo es el espacio que ocupa dicho cuerpo. •La unidad de medida del volumen en el S.I. (Sistema Internacional) es el metro cúbico, que equivale al volumen que ocupa un cubo de 1 m de arista y se representa por m3 Múltiplos y submúltiplos del metro cúbico: Submúltiplos Múltiplos Unidad Símbolo Equivalencia Kilómetro cúbico Km 3 1 Km 3 = 1 000 000 000 m 3 Hectómetro cúbico hm 3 1 hm 3 = 1 000 000 m 3 Decámetro cúbico dam 3 1 dam 3 = 1000 m 3 Metro cúbico m3 1m3 Decímetro cúbico dm 3 1 dm 3 = 0,001 m 3 Centímetro cúbico cm 3 1 cm 3 = 0,000001 m 3 Milímetro cúbico mm 3 1 mm 3 = 0,000000001 m 3 5 ¿Qué es el volumen de los cuerpos? 3l 2l 1l Con un recipiente graduado es fácil medir el volumen de un líquido Un decímetro cúbico 1 dm3 Equivale a un litro 1 litro 20 cl 33 cl 33 cl Instrumentos de medida del volumen de un líquido Vasos de precipitados 53 ml Probetas El volumen de los líquidos suele medirse en mililitros o centímetros cúbicos. 950 cm3 Llenamos hasta ¿y 3ahora? 1 ml = 1 cm una altura. 3 700 cm líquidoml = 1000 cm3 1 ¿Cuánto litro = 1000 hay en esta probeta? cm3 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 La sensibilidad de estos recipientes es el volumen existente entre dos divisiones consecutivas, y la capacidad, el volumen máximo que se puede medir con ellos. ¿Cuál es la capacidad de esta probeta? 1000 ¿Cuál es la sensibilidad de esta probeta? cm3 cm3 1000 900 800 700 600 500 50 cm3 400 300 200 100 ¿Cómo puedo calcular el volumen de agua de la piscina? ¿Cómo puedo calcular el volumen de aire de la habitación? Las matemáticas resultan muy útiles para calcular volúmenes Volumen = 1m x 1 m x 1m = 1 m3 (un metro cúbico) 1 cm Las matemáticas resultan muy útiles para calcular volúmenes 1 cm Volumen = 1cm x 1 cm x 1cm = 1 cm3 (un centímetro cúbico) 1m ¿Qué volumen total hay aquí? 1m ¡ Fácil ! : Aquí hay 1m3 x 3 = 3m3 1m 1m 3m Ahora sigue habiendo 3m3 Las matemáticas resultan muy útiles para calcular Esa misma volúmenes de cuerpos geométricos regulares pregunta se Pero… ¿cómo hicieron muchos mediríamos el volumen sabios de la de las otras cosas? antigüedad. Arquímedes fue quien resolvió el problema. Esa misma pregunta se hicieron muchos sabios de la antigüedad. Arquímedes fue ¡Llenó la quien resolvió el bañera problema. demasiado! Sabemos ¡loEureka que pesa la! ¿Por quérey, se ha corona de mi pero ¡ Ya lotiene? tengo ¿qué derramado volumen agua? ! ¿Cómo medir el volumen de un sólido como una piedra? V = 40 cm3 – 30 cm3 = 10 cm3 1 cm3 8 cm3 27 cm3 49 cc 250 cc 500 cc 6 ¿Qué es la densidad? Ya sabes que, a veces, dos objetos del mismo tamaño pueden tener pesos muy diferentes 6 ¿Qué es la densidad? El trozo de madera y la esponja tienen exactamente el mismo volumen: 250 cm3 Pero no pesan lo mismo: el trozo de madera pesa más Este trozo de madera y la esponja tienen exactamente el mismo volumen: 250 cm3 Pero no pesan lo mismo: el trozo de madera pesa más ¿Es posible que un trozo de madera pese lo mismo que uno de esponja?. Sí, pero no tendrían el mismo tamaño (volumen) 6 ¿Qué es la densidad? Una botella de 1 L, llena de mercurio, pesa en la balanza 13,6 kg Una botella de 1 L, llena de alcohol, pesa en la balanza 0,8 kg Una botella de 1 L, llena de aceite, pesa en la balanza 0,9 kg 6 ¿Qué es la densidad? La densidad de una sustancia es la relación que existe entre su masa y el volumen que ocupa densidad = Densidad del mercurio = 13,6 Kg/L masa volumen Densidad del alcohol = 0,8 Kg/L Densidad del aceite = 0,9 Kg/L 6 ¿Qué es la densidad? En el SI (Sistema Internacional), la densidad se mide en kg/m3 . Esta unidad, no obstante, resulta demasiado grande, por lo que con mucha frecuencia se utilizan unidades más pequeñas, como el g/cm3 Densidades de algunas sustancias Hierro 7,8 Cobre 8,9 g/cm3 g/cm3 Diamante 3,5 g/cm3 Cuarzo 2,6 g/cm3 Plata 10,5 g/cm3 Oro 19,3 g/cm3 Plomo 11,3 g/cm3 Aceite 0,9 g /cm3 Agua 1 g/cm3 Aluminio 2,7 g/cm3 1º La pesamos m = 26 g 3º Dividimos masa entre volumen 2º Medimos su volumen V = 10 cm3 Problema Una persona decidió presentar una reclamación porque compró una garrafa de 5 litros de aceite y, según esa persona, debía tener 5 Kg y sólo pesaba 4,5 Kg. ¿Tenía razón esa persona o no?. Justifica la respuesta. Densidad del aceite = 0,9 Kg/L El aceite es viscoso pero poco denso No confundas densidad con viscosidad ¿ O s p arece bi en que repasemos? ¿Qué recordáis de “Las propiedades de la materia”? Materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio. Es lo que tiene un volumen Tener un volumen es lo mismo que ocupar un lugar en el espacio. La materia pesa y tiene una densidad Hay que Algunas medir sus propiedades no propiedades pueden medirse MATERIA posee unas Propiedades Extensivas Intensivas (dependen del tamaño) (no dependen del tamaño) como como DENSIDAD MASA VOLUMEN son propiedades pueden ser Cuantitativas Cualitativas (medibles) (no medibles) se llaman como MAGNITUDES necesitan UNIDADES DE MEDIDA da lugar a un Sabor Olor Suavidad Brillo SISTEMA DE UNIDADES Clic aquí para hacer actividades
