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La fuerza del aire
Las pistolas de agua son uno de los juguetes más divertidos para el verano. Algunos modelos tienen dos depósitos: uno de agua y otro de aire. Para llenar el de aire se acciona una palanca con fuerza varias veces, de modo que entra mucho más aire de l que entraría normalmente.
Al apretar el gatillo se libera el aire a presión, que sale de l depósito y empuja el agua con mucha fuerza. De este modo, el agua sale disparada y propina un buen remojón a quien se ponga por delante.
Este mismo sistema también es utilizado en a lgunas herramientas de trabajo, como los martillos neumáticos, que se emplean para perforar las calles y abrir zanjas.
• • • • • • ..
Lee y comprende el problema
¿Cuántos depósitos t ienen las pistolas de agua?
¿Para qué hay que bombear el aire con fuerza?
¿Qué hace que el agua salga disparada?
• ¿Qué es un martillo neumático?
Observa los chorros que salen del suelo en la foto. ¿Podrías explicar el mecanismo que lo hace posible?
EXPRESIÓN ORAL Imagina que vais a jugar toda la clase con pistolas de agua. Decidid entre todos cómo vais a jugar y estableced las reg las. Tratad de poneros todos de acuerdo o, al menos, la mayoría.
O) SABER HACER
SABES YA? .
TAREA FI NAL
Realizar e interpretar un experimento
Al terminar esta unidad realizarás un experimento e interpretarás los resultados.
Antes, aprenderás qué es la materia y qué propiedades t iene. También conocerás las distintas transformaciones que experimenta la materia, los t ipos de materiales de origen natural y artificial y cómo se obtienen.
Cuando introduces un vaso de agua en el congelador, esta se transforma en hielo. Si luego dejas el vaso helado fuera de la nevera, en poco tiempo el hielo se transforma de nuevo en agua líquida.
¿Conoces algún ejemplo similar a este que ocurra en la naturaleza? Explícalo.
La ropa recién sacada de la lavadora está húmeda. Para secarla la dejamos tendida al aire.
¿Por qué se seca la ropa cuando la tendemos?
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La materia
¿Qué es la materia?
Todos los objetos que fabricamos y usamos las personas están hechos de materia: un papel, una silla, un rotulador, la arena o el agua están formados de materia. También los seres vivos son materia. Igualmente, aunque no lo veamos, el aire está hecho de materia.
Pero no todo está formado por la misma materia. Cada t ipo diferente de materia, como el agua, el vidrio, la madera o el aire, se llama sustancia.
lUn objeto se puede fabricar con varias sustancias diferentes.
Con una misma sustancia, el acero, se pueden fabricar diferentes objetos.
Sin embargo, hay cosas que nos rodean que no son materia, como la luz y el sonido. Los pensamientos y los sentimientos tampoco son materia.
Las propiedades de la materia
Todos los objetos poseen dos propiedades: la masa y el volumen. (D
La masa es la cantidad de materia que t iene un objeto. Se puede medir en kilogramos (kg).
El volumen es el espacio que ocupa la materia. Se puede medir en litros (L).
Estas dos propiedades no tienen nada que ver con la sustancia de la que están hechos los objetos, las tienen todos.
Los objetos poseen otras propiedades que dependen de la sustancia de la que están hechos. El color, el olor, la dureza o el bril lo son propiedades que nos permiten distinguir unas sustancias de otras.
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(1' Masa y volumen. Los dos cubos están hechos con la misma sustancia. El más grande ocupa más volumen y tiene mayor masa.
Los cambios de la materia
Hay dos tipos de cambios: aquellos en los que las sustancias que intervienen no se transforman y aquellos en los que las sustancias se transforman.
Cambios sin transformación de sustancias
Son procesos en los que las sustancias, a pesar de los cambios, siguen siendo las mismas:
• Mezclas. Una mezcla se produce cuando se combinan dos o más sustancias; por ejemplo, en una mezcla de agua con sal o en una macedonia. (D
• Cambio de forma. Cuando se ejerce una fuerza sobre un objeto, este cambia su forma o se rompe. Esto depende de la sustancia de la que esté formado.
TRABAJA CON LA IMAGEN
• ¿Qué tipo de cambio de la materia se observa en la imagen?
• ¿Sería posible separar las sustancias? ¿Cómo lo harías?
• ¿Dist ingues de qué está hecha esta macedonia? )
• Dilatación. Es el aumento de tamaño que sufre un objeto cuando aumenta la temperatura. Si la temperatura baja, su tamaño disminuye. En este caso se llama contracción .
• Cambio de estado. Ocurre cuando la materia pasa de un estado a otro . Suele ocurrir cuando cambia la temperatura. Los cambios de estado son:
GJ En una mezcla, los ingredientes, aunque estén mezclados, siguen siendo los mismos y se pueden separar unos de otros.
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• Fusión . Ocurre cuando un sólido se calienta y se transforma en líquido. Por ejemplo, el hielo se transforma en agua líqu ida.
• Solidificación. Sucede cuando un líquido se enfría y se t ransforma en sólido. Por ejemplo, el agua líquida se transforma en hielo.
• Evaporación. Ocurre cuando un líquido se transforma en gas. Por ejemplo, el agua se transforma en vapor.
• Condensación. Se produce cuando un gas se enfría y se transforma en líquido. Por ejemplo, el vapor de agua se transforma en agua líquida.
Identificación de una mezcla
Si tuviéramos dos vasos de agua idénticos y en uno de ellos añadiéramos sal, a simple vista sería muy difícil distinguir cuál de ellos contiene la mezcla y cuál tiene agua sola.
Si dejamos que el agua de cada vaso se evapore, en el vaso que contenía la mezcla quedarán restos de sal. Esto se produce porque la sal no se evapora junto con el agua y se queda depositada en el vaso.
Cambios con transformación de sustancias
Los cambios en los que una sustancia se t ransforma en otra
diferente se llaman transformaciones químicas o reacciones químicas. Un ejemplo es la combustión .
Cuando se prende fuego a un trozo de leña, este se trans
forma en unas pocas cenizas y en dióxido de carbono, un
gas que pasa al aire. En este caso, la sustancia, la madera, se ha transformado en otras sustancias totalmente diferen
tes: el dióxido de carbono y la ceniza. @
La materia puede experimentar dos tipos de cambios:
aquel los en los que las sustancias no se transforman
y aquellos en los que se produce una reacción química
que transforma las sustancias en otras diferentes.
ACTIVIDAD ES
¿Qué tipo de cambio se produce cuando se modela plastilina? ¿Y cuando se enciende una vela?
Algunas puertas metálicas abren y cierran muy bien en invierno, pero se atascan en verano. Explica por qué ocurre esto.
Explica qué es una reacción química y en qué se diferencia de un cambio de estado.
, ....
@ Cuando se quema cualquier sustancia se produce una reacción de combustión.
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Los materiales naturales
Los materiales naturales son los que se obtienen de la naturaleza. Algunos se usan tal como se encuentran y otros necesitan ligeras transformaciones. Los materiales pueden ser de origen animal, vegetal o mineral.
Materiales de origen animal
Algunos ejemplos son la lana, el cuero o la seda, con los que se fabrican ropa, calzado y otros productos. (.D
En la antigüedad, también se empleaban los huesos y los cuernos de algunos animales para elaborar herramientas.
A partir de las fibras de lana se
obtiene el hilo.
..........._lana
rueca
Materiales de origen vegetal
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Uno de los materiales más empleados es la madera, con la que se construyen mult itud de objetos. 0 Otros materiales son el algodón o el cáñamo, con los que se elaboran tejidos.
La madera procede de árboles talados.
En la carpintería se fabrican
objetos de
madera.
TRABAJA CON LA IMAGEN
• Observa los dibujos y explica cómo se obtiene el hilo de lana y cómo se teje.
En los telares se
fabrican tejidos
entrecruzando
los hilos.
telar
1
GJ Técnicas tradicionales de hilado y tej ido de la lana.
En la serrería la madera
se corta y se prepara.
0 Obtención y utilización de la madera.
Materiales de origen mineral
Los más empleados son las rocas, como el granito o el már
mol, muy usados en la construcción. 0 Algunos minerales , como el oro y las p iedras preciosas, se
emplean sobre todo para fabricar objetos de valor y joyas.
Con las rocas se construyen casas, puentes y muros.
Las rocas se extraen de las canteras. Luego se cortan y pulen.
@1 Obtención y ut ilizac ión de las rocas.
Las personas empleamos multitud de materiales obte
nidos de la naturaleza. Algunos se usan tal como se
encuentran y otros necesitan ligeras transformaciones.
Pueden ser de origen animal, vegetal o mineral.
ACTIVIDAD ES
0 Nombra tres materiales naturales que uses habitualmente y explica de dónde proceden.
Las primeras herramientas
Los primeros materiales que usaron las personas para fabricar herramientas fueron las rocas, la madera y los huesos.
Entre las herramient as que se han encont rado destacan: hachas, agujas, punzones, puntas de flecha y lanzas.
¿Qué material de origen vegetal puede usarse para la construcción de un barco? Describe el proceso de obtención.
USA LAS TIC. Busca información sobre la cera con la que 6") se fabrican las velas naturales. Describe cómo se obtiene - y explica por qué se considera un material natural.
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Los materiales artificiales
Los materiales artificiales no se encuentran en la naturaleza, sino que se fabrican a part ir de sustancias que se obtienen de la naturaleza. Estas sustancias reciben el nombre de materias primas.
Algunos ejemplos de estos materiales son el papel, la cerámica, el plástico y metales como el hierro o el aluminio.
El papel
El papel ha sido uno de los materiales fundamentales para las personas . La materia prima de la que se obt iene es la
madera.
La madera
se tritura.
Se fabrica una pasta con
cola y otros productos.
El producto final
se almacena
en bobinas.
La cerámica
La producción de cerámica es muy antigua. Para obtenerla se mezcla arci lla con agua. Luego se moldean las piezas y se cuecen en un horno. Un ejemplo muy común de cerámica es el ladrillo que se usa en la construcción.
Se muele la arcilla.
La arcilla preparada
se mezcla con agua.
Se moldean
y cortan los
ladrillos .
La pasta se filtra para eliminar . 1m purezas.
El papel se extiende
sobre una c inta móvil.
Los ladrillos
se secan y se cuecen
en un horno.
El hierro
El hierro, como la mayoría de los metales, se extrae de diversos minerales. Para su producción se necesitan altas temperaturas. Se obtiene hierro fundido y unas cenizas llamadas
• escona.
Se emplean minerales que
contienen hierro.
El plástico
Los plást icos se ut ilizan desde comienzos del siglo XX. Se caracterizan por ser ligeros, baratos y fáciles de moldear. En la actualidad, existen muchos tipos diferentes.
La mayor parte de los plásticos se obtienen a partir del petróleo. Uno de sus principales problemas es que generan muchos residuos,
por lo que es muy importante reciclarlos.
Los materiales artificiales no se encuen
tran en la naturaleza pero se obtienen a partir de sustancias naturales llamadas
materias primas. Su fabricación requiere procesos complejos.
ACTIVIDAD ES
cinta transportadora
escoria
plást ico granulado
Una vez fría, la
p1eza se saca del molde.
0 Nombra tres ejemplos de materiales artificiales que no aparezcan en el texto.
a ¿Qué material artificial se obtiene a partir de la madera? Describe el proceso.
EJ ¿Cuál es la materia prima del plástico? ¿Y la del hierro?
En el horno
se extrae el hierro de los
minerales.
hierro líquido
El p lástico se
calienta hasta hacerse líquido.
Se inyecta en el molde.
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~ SABER HACER
~) Realizar e interpretar un experimento
Vas a comprobar que el aire es materia y ocupa un espacio.
Haz el experimento
Prepara los siguientes
materiales:
• Un barreño con agua.
• Un vaso alto.
• Papel de cocina.
Haz una pelota con papel
de cocina y apriétala en el fondo del vaso de modo
que quede bien sujeta.
Saca el vaso y observa si el papel está seco o mojado.
• Vuelve a int roducir el vaso en el barreño pero ahora tuerce el vaso.
Demuestra que sabes hacerlo
Completa en tu cuaderno las siguientes oraciones:
Introduce el vaso en el barreño vert icalmente con la boca hacia abajo.
Saca de nuevo el vaso y observa si ahora se ha mojado el papel.
Cuando introducimos el vaso vert icalmente en el barreño no entra porque está lleno de
Cuando inclinamos el vaso dentro del agua sale de él y entra
¿Qué demuestra este experimento? Completa la frase:
No puede entrar agua en el vaso hasta que no salga el aire, puesto que el aire ocupa un
Piensa en otro experimento diferente para demostrar que el aire tiene volumen.
SABER ESTUDIAR
0 RESUMEN. Copia y completa en tu cuaderno el resumen 2) de la unidad con las siguientes palabras:
química- sustancia- materia- primas - animal -mineral - volumen - forma - líquido - masa -
condensación - evaporación
Todos los objetos que nos rodean están formados por
Cada t ipo d iferente de materia es una
Todos los objetos tienen dos propiedades: la
y el
La materia se puede encontrar en tres estados: sólido,
y gaseoso.
La materia sufre numerosos cambios. En algunos de ellos
no cambian las sustancias que intervienen, como ocurre
en los cambios de o en las d ilataciones.
Los cambios de estado más comunes son la fusión,
solidificación y . En otros, se transforman las sustancias que
intervienen, como ocurre en una reacción
Los materiales naturales pueden ser de origen
o , vegetal
Los materiales artificiales se fabrican a partir de materias
EJ ESQUEMA. Copia en tu cuaderno el esquema y complétalo 2) con las siguientes palabras:
animal - naturales - mineral - artificiales - vegetal
, LOS MATERIALES
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ACTIVIDADES DE REPASO
0 Nombra tres objetos fabricados con cada una de las siguientes sustancias:
[ ___ v_id_r_io _____ ) [ Madera ) [ __ A_c_e_ro __ )
a ¿Qué tiene más masa, un kilogramo de madera o un kilogramo de agua? Razona tu respuesta.
EJ Copia y completa en tu cuaderno la siguiente tabla escribiendo en cada casilla fijo o variable.
Forma Volumen
Sólidos - -Líquidos - -Gases - -
CJ PARA PENSAR. Imagina que acabas de tomarte un vaso de zumo.
¿Es correcto decir que el vaso ha quedado vacío? Explica tu respuesta.
Q Explica qué cambio de estado se produce en cada uno de los siguientes procesos:
• Meter un vaso de agua en el congelador.
• Tender ropa húmeda para que se seque.
• Sacar hielos del congelador y dejar que se derritan.
• El cristal del baño se empaña cuando nos duchamos.
Q TOMA LA INICIATIVA. Diseña algún aparato o juguete que funcione !) gracias al aire. Puedes dibujarlo o construirlo con ayuda de algún
adulto.
0 Observa las fotografías y explica lo que ocurre en ellas.
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Q PARA PENSAR. Observa el objeto de la fotografía y responde las siguientes preguntas.
• ¿De qué material está fabricado?
• ¿Es un material natural o art ificial?
• ¿Con qué otros materiales se podría realizar?
Q Copia y completa en tu cuaderno la siguiente tabla, poniendo una cruz en la casilla que corresponda.
/' Origen animal Origen vegetal Origen mineral
Lana - - -Mármol - - -Algodón - - -Cuero - - -Oro - - -
cm EDUCACIÓN EN VALORES. Explica de qué materia prima procede
~ el papel.
• ¿Por qué crees que es importante utilizar papel reciclado?
• ¿Qué efecto puede tener sobre la naturaleza que tú recicles papel?
m USA LAS TIC. Busca en Internet información sobre los plásticos ~ y haz una presentación para la clase. Puedes hablar de su
historia, los tipos que existen, su fabricación, etc.
Demuestra tu talento
;?n Elige y realiza una de las siguientes actividades:
A. Haz un co//age empleando materiales de todo tipo que encuentres por casa: papel, tela, madera .. .
B. Realiza un anuncio para vender un juguete. No olvides
decir de qué material está hecho. Puedes hacer un cartel o un vídeo si te dejan una cámara o un móvil con vídeo.
C. Escribe y d ibuja un cómic sobre un científico que real iza reacciones químicas en su laboratorio.
PAPEL
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