la matèria, l'energia i les màquines
TRANSCRIPT
LA M
ATÈRIA
, L’E
NERGIA I
LES M
ÀQUINES
LA MATÈRIA, LA MASSA I EL VOLUM
La matèria : La matèria és allò de què són fetes les coses i els éssers vius. La matèria es pot apreciar amb els sentits i té massa i volum. De cada tipus de matèria en diem substància.
La massa : La massa d’un objecte és la quantitat de matèria que el forma . La massa d’un objecte s’obté pesant–lo i el seu valor s’expressa en unitats de gram ( g ) , quilograms ( kg ) …
El volum : El volum d’un objecte és la quantitat d’espai que ocupa. Quan ens referim al volum de líquid contingut en un recipient parlem de capacitat.
El volum s’expressa en unitats de litres ( l ) , centilitres ( cl ) ...
LA DENSITAT
FUSTA
SURO
FERRO
Fixa’t en els tres objectes de la figura, que tenen el mateix volum, però són de materials diferents. Si els agafessis amb la mà, notaries que l’objecte de ferro pesa més que el de fusta i quan l’objecte de fusta pesa més que el de suro .Això passa perquè l’objecte de ferro té més massa que el de fusta i tant l’un com l’altre tenen més massa que el de suro.Diem que tenen densitat diferent.La densitat d’un objecte es calcula com a quocient de la massa pel volum.
Si ara introduïm els tres objectes en un recipient amb aigua podrem veure que l’objecte de ferro s’hi enfonsa, mentre que el de fusta i el de suro hi suren.
Que un objecte suri o s’enfonsi en un líquid ( flotabilitat ) dependrà del fet que la seva densitat sigui més gran o més petita que la del líquid .L’objecte, si la seva densitat és més petita que la del líquid, hi surarà, i si la seva densitat és més gran, s’hi enfonsarà.
LA FLOTABILITAT
ELS CANVIS EN LA MATÈRIA
La matèria experimenta dos tipus de canvis : físics i químics.
La matèria es presenta en tres estats : sòlid , líquid i gasós.
Els sòlids tenen un volum invariable i una forma fixa. En alguns casos podem canviar aquesta forma i diem que són modelables, com és el cas de la plastilina, o elàstics, com ho és la goma.
Els líquids tenen un volum invariable, però poden canviar de forma .Els líquids adopten la forma del recipient que els conté.
Els gasos tenen un volum i una forma variables. Sempre adopten la forma del recipient on es troben i n’ocupen tot el volum.
CANVIS FÍSICS
líquid
gas
vaporització
condensació
- temperatur
a
- temperatur
a
+ temperatur
a
+
tem
pera
tura
sòlid
fusió
+ te
mpe
ratu
ra
És un canvi d’estat, però no de matèria.
+ temperatura
solidificació
- temperatura
- tem
peratur
a
CANVIS QUÍMICS
Són aquests en que les substàncies es transformen en unes altres.
Per exemple : l’oxidació i la combustió.
Les substàncies de la polpa de la poma reaccionen amb l’oxigen de l’aire i formen substàncies noves que n’enfosqueixen l’aparença.
ELS MATERIALS
Els materials son substàncies que s’utilitzen fer fabricar objectes.
Poden ser :
• Naturals:
S’obtenen directament de la natura, com la fusta, la llana, el carbó i el cotó.
• Artificials :
Són els que l’ésser humà fabrica a partir dels naturals : paper, vidre, plàstic, acer, ceràmica.
PROPIETATS DELS MATERIALSEls materials es distingeixen els uns del altres per les propietats.
• Duresa :
És la resistència que ofereix un material en ser rallat.
• Conductivitat i aïllament tèrmic :
Un matèria és un bon conductor tèrmic si deixa passar la calor. Un material és aïllament tèrmic si no deixa passar la calor.
• Transparència :
Els materials són transparents quan deixen passar la llum.
• Solubilitat :
És la capacitat que té un material de dissoldre’s en una substància anomenada dissolvent
L’ENERGIA
L’energia és allò que produeix canvis en la matèria i ens permet realitzar un treball.
Fonts d’energia :
L’energia prové de les fonts d’energia, que són els recursos o mitjans a partir dels quals s’obté.
L a font d’energia principal de què disposem és el Sol, que ens proporciona llum i calor.
FONTS RENOVABLES I NO RENOVABLES
No totes les fonts d’energia són iguals . Algunes, com ara el petroli o el carbó, s’exhaureixen a mesura que se’n fa ús; per això en diem fonts d’energia no renovables.
D’altres com ara el vent, l’aigua o el Sol, son pràcticament inexhauribles, i per això en diem fonts d’energia renovables.
FORMES D’ENERGIA
L’energia pot manifestar-se de maneres diferents :
Energia elèctrica. És l’energia que transporta el corrent elèctric.
Energia tèrmica. És l’energia que passa d’un cos calent a un de més fred. També s’anomena calor.
Energia cinètica. És l’energia que tenen els objectes que es mouen.
Energia química. És l’energia que emmagatzemen les substàncies que formen els aliments, la que contenen les piles i les bateries, etc.
Energia lluminosa. És la que transporta la llum, com la del Sol, i que s’aprofita, per exemple, en els panells solars.
Energia nuclear. S’obté a les centrals nuclears, en les reaccions dels components de substàncies com l’urani.
LES MÀQUINES SIMPLES
Les màquines són aparells inventats per l’ésser humà que aprofiten l’acció d’una força per facilitar la realització de moltes feines.
Les màquines més senzilles són les anomenades màquines simples. Alguns exemples són: la palanca, el pla inclinat, la politja i el torn.
La palanca :
La palanca és una barra rígida que gira al voltant d’un punt de suport.
En el funcionament d’una palanca s’hi identifiquen tres elements:
La potència (P): ,que és la força que exercim per moure el pes.
La resistència (R): ,que és la força que exerceix el pes en oposició al moviment
El punt de suport (PS): , que és el lloc on descansa la barra .
GÈNERES DE PALANCA
Segons com estiguin situats aquests tres elements, distingim tres gèneres de palanca.
Primer gènere:
El punt de suport està entre la potència i la resistència.
Segon gènere:
La resistència està entre el punt de suport i la potència.
Tercer gènere:
La potència està entre el punt de suport i la resistència.
EL PLA INCLINAT, LA POLITJA I EL TORNEl pla inclinat:
El pla inclinat és una rampa que permet superar desnivells.
Amb un pla inclinat podem salvar una diferència d’alçada més fàcilment que pujant i baixant esglaons.
La politja:
La politja és una roda amb una canal a la vora per la qual passa una corda.
S’utilitza. Entre altres coses, per elevar pesos. Per fer-ho, es pot penjar la politja d’un ganxo, lligar el pes en un cap de la corda i estirar de l’altre cap.
El torn:
El torn és un cilindre que fem girar gràcies a una maneta fermada a l’eix.
En girar el cilindre, s’hi enrotlla o se’n desenrotlla una corda que hi va lligada, de manera que ens permet fer pujar o baixar objectes amb menys esforç que si ho féssim a pes de braços.
LES MÀQUINES COMPOSTES
Hi ha màquines que estan formades per diferents elements que anomenem operadors, alguns dels quals són màquines simples. Són les màquines compostes.
Aquestes màquines poden ser molt senzilles, com ara un engranatge, o més complexes, com un electrodomèstic.
ELS ENGRANATGES
Un engranatge és una de les màquines compostes més senzilles. Està format per la connexió diferents rodes amb la vora dentada, de manera que els sortints d’una roda encaixen en els entrants de l’altra.
LES EINES
Una eina és un instrument que s’ha pensat per fer una fenia concreta.
Hi ha una gran diversitat d’eines i cada una té una funció específica.
Algunes eines són manuals d’altres funcionen amb motor.
LES EINES MANUALS
Les eines manuals s’accionen només amb les mans
Les primeres eines es fabricaven amb els elements de la natura.
Més endavant es van descobrir els metalls i es van fabricar eines de bronze i de ferro.
Les eines s’han anat perfeccionant gràcies al desenvolupament de materials nous.
Martell de pedra
Martell d’acer
LES EINES MECÀNIQUES
Les eines mecàniques incorporen un motor (que pot ser elèctric o bé de gasolina).
Permeten realitzar treballs més ràpidament, amb més precisió i amb menys esforç.
Poden causar accidents si no es fan servir correctament. Només les han de fer servir persones que en sàpiguen.