Masa, peso, gravedad. ¿Magnitudes invariables en cualquier lugar del espacio?

1.  ¿Cuándo lanzamos un cohete al espacio, varía su masa?  No varía la masa de ningún cuerpo que lancemos al espacio. La  masa  de un cuerpo permanece inalterable en cualquiera de las coordenadas del espacio en que se encuentre. En cualquier lugar del espacio, un cuerpo,  tendrá las mismas dimensiones; es decir, el mismo largo, el mismo ancho y el mismo alto si es un cuerpo rígido; en definitiva, el mismo volumen y la misma cantidad de materia.

2. ¿Por qué no varía la masa de un cuerpo cuando lo lanzamos al espacio? Porque la masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, y ésta, es la misma esté dicho cuerpo en nuestro planeta, en cualquier planeta conocido, o se halle en el espacio.

3. ¿Cómo definimos la masa y cómo la podemos medir?  A la masa la podemos definir como la cantidad de materia que tiene un cuerpo y se mide en kg., gr., Podemos decir también que masa es la cantidad de materia contenida en un cuerpo. La masa de un cuerpo permanece siempre constante es la relación o cociente que existe entre el peso y la fuerza de gravedad que le afecta. 

4. ¿Con qué aparato podemos medir la masa? La masa, la medimos con la balanza equilibrando la materia que queremos pesar con un peso conocido.  

5. ¿Qué es una balanza? Es un aparato o dispositivo que sirve para medir la masa de cualquier cuerpo u objeto. La balanza es el instrumento que permite medir pesos por comparación. Cuando comparamos un peso con otro estandar que se toma por unidad, estamos midiendo y para ello la balanza necesita un juego de pesas formado por la unidad de peso y las fracciones de esa unidad. En realidad estamos utilizando una palanca de primer género que puede tener brazos iguales (una balanza de cruz) o brazos de diferente longitud pero compensados (balanza romana). Este instrumento en sus variados tipos mide la masa de los objetos por comparación con una masa conocida.

6.- Tipos de balanza. Existe una gran variedad, desde la balanza en cruz, la balanza romana, la de dos platos apoyados o asentados sobre una palanca de primer género conocida como balanza de Roberval, el dinamómetro o balanza de muelle hasta otras mucho más modernas como las balanzas digitales, las balanzas de precisión, las balanzas analíticas, las balanzas comerciales, balanzas de laboratorio… etc. 

7.- ¿Por qué decimos que una balanza es una palanca de primer género? Porque de origen es un instrumento muy simple. Consta de una barra o travesaño con un punto de apoyo en el centro, una aguja o fiel que debe permanecer en el cero de una escala cuando está equilibrada y unos platos que penden o cuelgan, uno a cada lado, a ambos extremos de dicho travesaño. En uno de los platos se coloca el objeto o cantidad de materia de la que queremos conocer su masa y en el otro plato mediante una o varias pesas de distinto gramaje, tratamos de equilibrar fijándonos en la aguja o fiel. Una vez se halla detenido el fiel en el cero, habremos equilibrado la balanza, consiguiendo de esta forma saber la masa del objeto o cuerpo que queremos medir o pesar. 

8.- Por qué la balanza es el único aparato que mide masas? Porque la masa es la medida de la cantidad de materia que posee o tiene un cuerpo, y se mide en kg y gr., mientras que el peso es la medida de la fuerza que ejerce sobre una masa el campo gravitatorio y se mide en kp y p. La masa se mide en kilogramos masa (kg) y la medimos con una balanza porque es el instrumento que al comparar masas y equilibrarlas anula la fuerza de la gravedad que sobre ellas actúa. 

9.- Cuando subimos a una báscula ¿qué estamos midiendo nuestro peso o nuestra masa? Lo que medimos cuando pesamos en kilogramos (kg) es la masa y no el peso de lo que medimos. Las básculas están preparadas para mostrar la lectura en unidades de masa. Si la báscula indica que tu peso es de 72 kg, nos está indicando que la masa de tu cuerpo es de 72 kg.

10.- Más sobre el concepto de masa. La masa es una magnitud física mediante la cual se expresa la cantidad de materia que tiene un cuerpo. La masa es una propiedad universal de los cuerpos y es independiente de la posición que éste tenga y del movimiento al que esté sometido. 

11.- Pero, ¿Qué es una magnitud? Es una propiedad atributo o característica de un cuerpo u objeto que puede ser medida y que por supuesto podemos cuantificar o expresar numéricamente. 

12.-  Nombra algunas magnitudes. Hay tantas magnitudes como propiedades inherentes tengan los cuerpos o puedan afectarles. Como ejemplos de magnitudes pueden citarse el peso, la masa, el volumen, la longitud, la velocidad, el tiempo, la temperatura, la resistencia, la presión, la fuerza…etc. 

13.- ¿Qué es magnitud y qué no? Magnitud es toda propiedad de los objetos o cuerpos que puede medirse o expresarse con un número o una cantidad seguida de una de las unidades conocidas y aceptadas por convenio. El tiempo, la velocidad, el volumen, el peso, la masa, la longitud, la temperatura, la presión, la fuerza … etc. son magnitudes. El sabor, el olor, la belleza, la alegría, la tristeza, la ira, NO se pueden medir por lo tanto no son magnitudes. 

14.- Más sobre el concepto de magnitud. Ahondando sobre el concepto de magnitud podemos decir que todo lo que se puede medir o contar es una magnitud. Una magnitud es una propiedad física o matemática que describe la cantidad, el tamaño o la intensidad de un objeto, fenómeno o producto. Podemos medir la intensidad de un fenómeno, la grandeza o el espacio que ocupa cualquier objeto físico, así como otras propiedades como la luminosidad, dureza, flexibilidad, opacidad…etc.

15.- ¿Cuántas magnitudes y unidades existen? Hay siete magnitudes básicas con sus correspondientes unidades de medida. Así tenemos la longitud, una magnitud cuya unidad es el metro. La masa cuya unidad es el kilogramo masa. El tiempo; otra magnitud cuya unidad es el segundo. La corriente eléctrica,  magnitud cuya unidad es el Amperio. La temperatura cuya unidad es el grado Kelvin. La cantidad de sustancia cuya unidad de medida es el gramo mol. Y, la intensidad luminosa cuya unidad es la candela.

16.- ¿A qué llamamos entidades elementales? Conocer lo que son entidades elementales nos va a servir para definir una de las magnitudes, concretamente la conocida como cantidad de sustancia. Llamamos entidades elementales a las partículas elementales o indivisibles que constituyen la materia y no están formadas por otras partículas más pequeñas. Se clasifican en fermiones (quarks y leptones) y bosones. 

17.- ¿Podemos definir las magnitudes? Todas las magnitudes son definibles. Así decimos que LONGITUD, es la distancia que hay entre dos puntos. MASA, es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. TIEMPO, es la duración o período durante el cual se desarrolla un hecho o se realiza una acción. CORRIENTE ELÉCTRICA, es el paso o flujo de electrones a través de un hilo conductor. TEMPERATURA, es el grado de frío o calor de los cuerpos. CANTIDAD DE SUSTANCIA, es la medida del número de entidades elementales o partículas elementales (átomos, moléculas, iones, electrones, gluones, leptones…) que hay en un mol o unidad de medida de la cantidad de sustancia. INTENSIDAD LUMINOSA, O INTENSIDAD LUMÍNICA, es la cantidad de luz que una fuente luminosa emite en una dirección específica dividida por el ángulo sólido que ocupa en el espacio dicha fuente.

18.- ¿En qué podemos dividir o clasificar las magnitudes? En magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas. 

19.- ¿Qué son magnitudes fundamentales? Unidades con las que las medimos.  Llamamos unidades fundamentales a aquellas que se pueden definir por sí mismas y son las de longitud, cuya unidad es el metro.- La de masa cuya unidad es el kilogramo.- La de tiempo cuya unidad es el segundo.- La corriente eléctrica cuya unidad es el amperio.- La temperatura cuya unidad es el grado Kelvin.- La cantidad de sustancia cuya unidad es el gramo mol, o mol.- La intensidad luminosa cuya  unidad es la candela. 

20.- ¿Qué son magnitudes derivadas? Son aquellas que se definen en función de las fundamentales y son: la velocidad, la densidad, el volumen, la superficie, la presión…etc. 

21.- Las magnitudes por su naturaleza ¿En qué se dividen? En escalares y vectoriales. Son escalares cuando se pueden medir o cuantificar. Ejemplos la masa de un objeto 259 kg; o la distancia a un lugar en concreto: 340 km. Son vectoriales cuando además de tener un valor concreto requiere de una dirección o un sentido.

22.- Aclarando los conceptos de masa y peso. MASA.- Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Por supuesto la masa ocupa un lugar en el espacio; es decir, posee un volumen. 

PESO.- Es la fuerza de gravedad con que la Tierra atrae a ese cuerpo. 

El peso es igual a la masa por la aceleración de la gravedad [p= m.g], el peso no es el mismo en cualquier lugar del espacio, pero sinembargo  la masa no varía, es decir; es la misma en cualquier lugar o coordenadas del espacio en la que el cuerpo se encuentre. 

23.- ¿Cómo llamamos a la masa corporal de una persona? La denominamos o nombramos con un acrónimo de tres letras en el que todas ellas aparecen en mayúsculas, las tres letras son: I.M.C., que significan índice de masa corporal.

24.- ¿Cómo podemos hallar el I.M.C. de una persona? La masa corporal o el I.M.C., de  cualquier persona lo podemos calcular dividiendo lo que pesa por su estatura al cuadrado. Así tenemos que el IMC = peso (kg) /altura (m2). Dicho de otro modo el índice de masa corporal es igual al peso del cuerpo dividido por su altura al cuadrado. 

25.- ¿Es lo mismo masa que volumen? Por supuesto que no es lo mismo. La masa mide la cantidad de materia que tiene un cuerpo. En el S.I., (sistema internacional) la unidad de masa es el (kg) kilogramo masa. Por el contrario el volumen mide la cantidad de espacio que ocupa cualquier sustancia o cuerpo. 

26.- ¿Qué es la densidad? Es la relación que existe entre la masa de un cuerpo y el volumen que este tiene u ocupa. La densidad puede utilizarse para diferenciar materiales. Se mide en  gr/cm³ o en kg/m³. El hierro tiene una densidad de 7,8 gr/cm³, el oro tiene una densidad de 19,3 gr/cm³.

27.- ¿Qué es la gravedad? Gravedad es la aceleración que experimentan los cuerpos debida a dos fuerzas principalmente, la atracción gravitatoria o Newtoniana y la fuerza centrífuga de rotación de la Tierra. La gravedad es una fuerza que atrae o empuja todo hacia la superficie de la Tierra. Todo en la Tierra se ve afectado por la gravedad, así se ven afectados tanto los animales como las plantas, los seres humanos y las cosas u objetos. Sin la gravedad no podríamos realizar muchas actividades como:

Deslizarnos y bajar por un tobogán, practicar deportes como el baloncesto o el fútbol, saltar en paracaídas… etc.  es la fuerza que ejerce la Tierra, otro planeta o cuerpo celeste hacia su centro. Esta aceleración se ha calculado en la superficie terrestre en unos 9,80665 m:seg2. 

28.- ¿De qué depende la intensidad de la fuerza de la gravedad? La  intensidad de la fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo depende  de la masa que tiene el cuerpo. A mayor masa mayor intensidad.

29.- ¿A qué llamamos intensidad de la gravedad en un punto del espacio? Intensidad de la gravedad o intensidad del campo gravitatorio si nos referimos a un punto en concreto del espacio es cuando aludimos a la fuerza que actúa o actuaría sobre la unidad de masa en ese punto. La gravedad es mayor según nos acercamos al núcleo terrestre 

30.- Cálculo del campo gravitatorio. La intensidad del campo gravitatorio se puede calcular mediante la fórmula {g= Gm/r2} donde g, es la intensidad del campo gravitatorio. G, es la constante gravitatoria, m, es la masa del objeto y r, es la distancia entre los objetos. 

31.- ¿Variará el peso de un cohete de estar en nuestro planeta a encontrarse  viajando por el espacio? El peso de un cohete por supuesto que  varía de encontrarse en la superficie de la Tierra a estar situado en cualquier zona del espacio. Pero sus dimensiones, las que limitan su masa, la cantidad de materia que tiene, serán las mismas; el mismo largo, ancho y alto.

32. - ¿Varía el peso de una masa de 60 kg de estar en la Tierra a estar en la Luna? Por supuesto que varía. Si la gravedad de la Luna, es 1/6 de la de La Tierra, tendremos:

Gravedad de la tierra = 9,8 N/kg

Gravedad de la Luna = 1/6.9,8 N/kg = 1,633 N/kg

P_T= m. g = 60 kg. 9,8 N/kg = 588 N

P_L= m. g = 60 kg. 1,633 N/kg = 97,98 N

33. La masa y el peso de un cuerpo ¿varían de la Tierra a la Luna? La masa de un cuerpo no varía pues tiene la misma cantidad de materia tanto en la Tierra como en la Luna,  pero lo que pesa esa cantidad de materia si que cambia de la Tierra a la Luna concretamente es la sexta parte de su peso en la Tierra.

588 N que es lo que pesan 60 Kg en la Tierra  es distinto de 97,98 N que es lo que pesan esos mismos 60 Kg en nuestro satélite, la Luna.

34.- ¿Qué es un newton? El newton es una unidad de fuerza o peso; y es la fuerza necesaria que se necesita  para proporcionar una aceleración  de 1m/s² a un objeto de 1 kg de masa.

N = kg . m : s²

35.- ¡Por qué varia el peso de un cohete de encontrarse en nuestro planeta a estar viajando por el espacio?  Su peso varía porque en la superficie de la Tierra la gravedad (g = 9’8 N/kg) y este valor gravitatorio varía a medida que aumenta la distancia del cohete a la superficie terrestre.

36.- ¿A qué llamamos fuerza gravitatoria?  A la fuerza con que la Tierra atrae a todos los cuerpos hacia su superficie y que es igual a 9’8 N/kg.

37.- ¿Cómo representamos la gravedad?  La fuerza de la gravedad se representa con la letra g, y se mide en m/s2, que son los metros por segundo al cuadrado con que la Tierra atrae a cualquier cuerpo de menor masa hacia su superficie y no depende de la masa de los cuerpos. 

38.- ¿Cómo medimos la gravedad? La gravedad se mide normalmente en Newtons (N) cuando nos referimos a la fuerza gravitatoria, y, en m/s2, cuando se habla de la aceleración que provoca la atracción de un cuerpo de mayor masa sobre otro de menor masa; esto lo comprobamos con la aceleración que provoca la Tierra sobre un objeto que se deja caer desde una cierta altura. 

39.- ¿A qué llamamos gravedad? A la fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre un cuerpo de un kilogramo de masa. Es la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos. llamamos así a la fuerza que atrae a los objetos y hace que los cuerpos caigan hacia el centro de la Tierra. Es un fenómeno natural que afecta a todo lo que tiene masa o energía como las personas, los animales, las plantas y los objetos. 

40.- ¿Cuál es la expresión matemática de la fuerza de la gravedad?

  g =  9’8 N/kg.

41.- ¿Cuándo disminuye la fuerza de la gravedad?  La fuerza de la gravedad disminuye a medida que nos alejamos de la superficie de la Tierra. Hay un momento en el que la fuerza de gravedad en el espacio es cero. Esto se da cuando un cuerpo se encuentra a un distancia tal que las fuerzas de atracción a los que está sometido el referido cuerpo se igualan. Entre dos cuerpos celestes L y T hay un punto en el que ni L ni T efectúan fuerza alguna sobre el cuerpo en cuestión. 

42.- ¿Al decir que una persona pesa 78 kg,  estamos hablando científicamente? No, no estamos hablando científicamente.

43.- ¿Por qué no estamos hablando científicamente al expresar el peso de cualquier persona u objeto en kg? Porque el kg, no es una unidad de peso, es una unidad de masa.

44.- ¿Cuál es la unidad de peso? Unidades de peso son el Newton: (N), el kilopondio:  (Kp), o el pondio: (p).

45.- ¿Cómo entonces hablamos a veces de masa y peso como si fuera lo mismo? Porque coloquialmente no hacemos esa distinción y hablamos de masa y peso sin expresar diferencia alguna.

46.- Relaciones entre peso, masa y gravedad.  El peso, la masa y la gravedad pueden relacionarse entre sí dándonos lo siguiente:  

El peso de un cuerpo  es igual al producto de su masa por la fuerza de la gravedad con que es atraído.

La masa de un cuerpo es el resultado del cociente entre su peso y la fuerza de la gravedad a la que está sometido.

La gravedad es el resultado de dividir el peso de un cuerpo entre su masa, es decir; entre la cantidad de  materia que tiene.

47.- ¿A que llamamos gravitación?  Llamamos así, a la fuerza de atracción que se da entre los cuerpos. Todos los cuerpos están formados por materia; es decir,  están formados por una cierta cantidad de ésta a la que denominamos masa. Y, conocemos por gravitación, a la fuerza de atracción que se origina entre las masas de los cuerpos.

48.- ¿Quién enunció la ley de la gravitación universal? Isaac Newton que enunció la ley de gravitación universal y la dio a conocer en el año 1867, año en que se publicó su libro Philosophiae Naturalis Principiae Mathematica.

49.- ¿Qué dice la ley de la gravitación universal? Que todos los cuerpos del universo se atraen mutuamente con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de sus distancias..

50.- ¿Cómo podemos medir el peso? El peso de un cuerpo podemos medirlo con un dinamómetro. Mientras el dinamómetro mide fuerzas porque el peso es una fuerza, concretamente con la que atrae la Tierra a un cuerpo, la balanza mide masa que es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. La masa generalmente la medimos en kg y gr. que son unidades de masa pero la fuerza con que es atraído un cuerpo o el peso de un cuerpo lo medimos en kp y p; kilopondios y pondios.

51.-¿Qué es un dinamómetro? El dinamómetro es un instrumento o aparato para medir fuerzas; es decir, el peso de los objetos. Se basa en un muelle que está en el interior de un tubo o cilindro hueco que tiene un cursor y una escala.El dispositivo tiene un gancho en cada uno de los extremos del cilindro y un cursor en el extremo superior que se desplaza por la escala al estirarse el muelle cuando colgamos de él un objeto indicándonos  el valor de la fuerza, concretamente el peso del objeto o cuerpo que hemos colgado o suspendido de él. 

52. -¿Por qué confundimos la masa con el peso? Porque la masa es la medida de la cantidad de materia que tiene un cuerpo mientras que el peso es una medida de la fuerza que afecta, incide o es causada sobre el cuerpo, por el campo gravitatorio que sobre él actúa.  

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53.- ¿Qué instrumentos se utilizan para medir la gravedad? Se utiliza el gravímetro; aparato que mide la fuerza de la gravedad o las variaciones del campo gravitacional de la Tierra. Es un acelerómetro o lo que es lo mismo un instrumento destinado a medir aceleraciones asociadas con el fenómeno  de peso experimentado por una masa que se encuentra atraída por la Tierra. Es un dispositivo usado con frecuencia por los geólogos, útil en las prospecciones petrolíferas y en la minería. Hay dos tipos de gravímetros, el gravímetro absoluto, que es el que nos proporciona el valor de la gravedad en un lugar y en un momento dado, y el gravímetro relativo. También, con anterioridad desde hace bastante tiempo se ha utilizado para medir el campo gravitatorio la llamada balanza de torsión. 

54.- ¿Qué es una balanza de torsión? Es un instrumento de laboratorio que mide la masa de los objetos, que es lo propio de una balanza, además de medir su fuerza electrostática. Se basa en la torsión de un alambre, filamento o hilo para medir pequeñas fuerzas electrostáticas, siendo el ángulo de torsión proporcional a la cantidad de fuerza ejercida. La posición de reposo del péndulo viene delimitada por las fuerzas de atracción de dos esferas de plomo grandes sobre las dos pequeñas. A partir de girar las esferas grandes a una nueva posición el péndulo de torsión oscila alrededor de una nueva posición de reposo midiendo una magnitud, una fuerza; basándose en el principio de que un alambre resiste la torsión con una fuerza proporcional a la tensión. Es un aparato de gran utilidad para medir la aceleración gravitacional en la superficie terrestre.

La materia, los materiales. Propiedades y características.

1. ¿Qué es la materia? Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y que se puede pesar, medir o contar. Está formada por pequeñas partículas llamada átomos que se unen entre si, en la mayoría de los casos, formando moléculas; dando lugar a los elementos químicos y a los compuestos químicos.

2. ¿Qué es un material? Es todo aquello que utilizamos para construir objetos.

3 ¿De donde se obtienen todos los materiales? Se obtienen de la naturaleza.

4. ¿En qué podemos dividir o clasificar a los materiales? En naturales o artificiales.

5.  ¿Qué son materiales naturales? Aquellos que se utilizan tal y como los obtenemos de la naturaleza. A los materiales naturales se les llama también materias primas cuando sirven de base para obtener otros materiales.

6. ¿Qué son materiales artificiales? Aquellos que se obtienen a partir de materias primas o materiales naturales mediante transformaciones.

7. ¿Qué se usan hoy día más los materiales artificiales o los naturales? Se usan más los artificiales.

8. ¿Por qué se usan más los materiales artificiales? Por su bajo precio en relación con los naturales. Por su versatilidad o multifuncionalidad; es decir, son aplicables en nuestro entorno inmediato (plásticos para bolsas, botellas, bidones, para mangos de herramientas como destornilladores, alicates… etc.) a la vez que se utilizan en aplicaciones relacionadas con las nuevas tecnologías. También se utilizan las aleaciones metálicas ligeras en automóviles, aeronáutica, trenes de alta velocidad, estructuras de puentes  u otras obras de arquitectura o ingeniería,  ingenios espaciales… etc.

9. ¿Es racional el uso que el hombre hace de los recursos naturales? Realiza un pequeño comentario sobre el tema y aporta soluciones. No es en absoluto racional el uso que el hombre hace de los recursos que ofrece la naturaleza pues la obtención de estos recursos ha llevado al exterminio u agotamiento de los bosques por la tala indiscriminada de árboles. También se ha llegado al agotamiento de las minas y de los yacimientos de petróleo por la explotación excesiva. Para evitar un mayor deterioro se han desarrollado campañas para fomentar el reciclado de diversas materias como el vidrio, papel  y plástico.

10. ¿Para qué ha utilizado el hombre los metales desde la prehistoria? Para fabricar herramientas y utensilios como: hachas, arados, collares, pendientes, pulseras… etc.

11. ¿Tuvo que utilizar el hombre desde la antigüedad algunas técnicas para producir objetos o utensilios de metal? Nombra el tipo de técnicas utilizadas por él. Tuvo que utilizar las técnicas de fundición de metales, la utilización de moldes y las aleaciones.

12. ¿Qué permitió el descubrimiento de las aleaciones?  Que el hombre consiguiera construir herramientas y armas más resistentes que las de hierro puro.

13. ¿Cómo pensaban los filósofos griegos que estaba formada la materia? Los filósofos griegos pensaban que la materia estaba formada por cuatro elementos esenciales: el aire, el agua, la tierra y el fuego.

14. ¿De qué se valían o en qué se basaban los filósofos griegos para teorizar sobre la materia?  Se valían de la intuición; es decir, de simples conjeturas sobre los fenómenos y las cosas.

15. ¿Quién es Robert Boyle y qué pensaba sobre la teoría griega de los cuatro elementos? Es un químico; un científico que introdujo la experimentación y sentó las bases de la química moderna en un libro que publicó en el año 1661, llamado “El Químico escéptico” en donde expresa que la ciencia no se puede basar sólo en la intuición y en simples conjeturas. Para todo científico es indispensable la observación y  la experimentación.

16. ¿Cómo definió  Robert Boyle un elemento? Como la sustancia que no puede descomponerse en sustancias más simples.

17.  ¿Cómo definimos hoy día lo que es un elemento? Es una sustancia que tiene un solo tipo de átomos y que puede presentar estructura molecular o no.

18. Cómo podemos definir lo que es una fórmula?   Podemos definir una fórmula como la expresión escrita de una molécula o como una molécula expresada en símbolos algebraicos.

19. ¿Qué son elementos químicos? Son sustancias que tienen todos los átomos del mismo tipo y que aparecen en la tabla periódica de los elementos.

20. ¿Cómo pueden presentarse los elementos en la naturaleza? Pueden presentarse de dos formas: Sin estructura molecular o con estructura molecular.

21. ¿Cuándo un elemento no presenta estructura molecular? Expresa algunos elementos como ejemplos.  Un elemento no presenta estructura molecular cuando sus átomos no forman moléculas. Como ejemplos podemos citar a los gases nobles: Helio, Neón, Argón, Criptón, Xenón y Radón. (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn). Solo podemos expresar de todos ellos su símbolo.

22. Cuándo un elemento tiene estructura molecular?  Cuándo sus átomos forman moléculas Como ejemplos podemos citar al oxígeno (O₂), nitrógeno (N₂), hidrógeno (H₂)…  Podemos expresar de ellos su símbolo: Ejemplo.-  Oxígeno O;  o bien su molécula: O_2.

23. ¿Qué son compuestos químicos? Son sustancias que tienen átomos de distinto tipo; o sea, átomos de dos o más elementos diferentes. Ejemplo:  Un compuesto formado por tres sustancias distintas como el hidrógeno, el oxígeno y el azufre es:

El ácido sulfúrico.- H₂ SO₄

24.  ¡Hay diferencias entre lo que Robert  Boyle dijo sobre lo que era un elemento y lo que nosotros decimos? No hay grandes diferencias pues Boyle introdujo la aplicación del método científico basado en la observación y experimentación y descartó las hipótesis no demostrables. Las diferencias las encontramos en las ampliaciones del concepto que con posterioridad se han realizado.

25. Los elementos griegos ¿Pueden descomponerse o no? Los elementos griegos pueden descomponerse. Así; el aire es una mezcla de Nitrógeno, Oxigeno, Argón, Anhídrido Carbónico y vestigios de Neón, Hidrógeno, Xenón, Criptón y Radón. El agua está formada por Hidrógeno y Oxigeno. La Tierra esta formada por materiales sólidos que reciben el nombre de rocas que son un agregado natural de minerales.

26. A partir de Boyle, es decir; a partir del siglo XVII ¿En qué podemos concretar los avances químicos?  En que se fueron identificando como elementos sustancias que ya se conocían.  Y, algunas sustancias que se habían catalogado como  puras, se desclasificaron como tales al  descubrirse que estaban formadas por dos o más elementos.

27.  Un siglo después, a mediados del siglo XVIII ¿Qué descubrió Antoine Lavoisier? Qué la materia ni se crea ni se destruye; en los cambios químicos  solamente se transforma.

28. Durante todos estos años, siglos XVII y  XVIII, ¿En qué consistía la dificultad para descubrir los elementos?  La dificultad consistía en separar o aislar los elementos que formaban cualquier compuesto.

29. ¿Cuál fue el primer elemento artificial que obtuvieron los científicos y en qué año? El  primer elemento artificial  fue el tecnecio; lo obtuvieron los científicos en un laboratorio en el año 1937.

30. ¿Cuál es el elemento más abundante del universo? Es el hidrógeno

31. ¿Qué tres elementos forman la materia de las estrellas? El hidrógeno el Helio y el Litio.

32. Nombra al menos dos elementos que se han formado en el interior de las estrellas.  El Oxigeno y el Carbono.

33. Los elementos más pesados  que el hierro como la plata y el oro ¿De dónde proceden? De  las explosiones violentas de las estrellas.

34 ¿Qué características tiene la materia?  La materia presenta tres características: Es discontinua, sus partículas están en continuo movimiento y, dichas partículas están sometidas a fuerzas de atracción.

35. ¿Por qué la materia es discontinua?  La materia es discontinua porque está formada por partículas entre las cuales existe el vacío.

36. ¿Por qué decimos que las partículas de la materia están en continuo movimiento? Porque las partículas que forman la materia se mueven continuamente en todas direcciones.

37. ¿Por qué afirmamos que las partículas de la materia están sometidas a fuerzas de atracción entre  ellas? Porque entre las partículas de cualquier cuerpo existen fuerzas de atracción o cohesión que las mantienen unidas entre si.

38. ¿En qué estados puede presentarse la materia? En tres estados: sólido, líquido y gaseoso.

39.  ¿Qué propiedades presenta la materia en estado sólido? Que tiene forma y volumen fijo o constante y que es muy difícil comprimirla.

40. Explica por qué los sólidos tienen forma y volumen constante, y  son difíciles de comprimir. Los sólidos tienen forma y volumen constante porque las fuerzas de cohesión existentes entre sus partículas impiden que estas se desplacen y por lo tanto cambien de forma. Los sólidos tienen también volumen fijo o constante porque las distancias que hay entre las partículas que lo forman es la misma siempre y por lo tanto ocupan el mismo espacio. Los sólidos son difíciles de comprimir porque las partículas que los forman están muy cerca unas de otras y por lo tanto resulta muy difícil reducir aún más ese espacio.

41. ¿Qué propiedades presenta la materia en estado líquido? Que tiene forma variable pues se adapta al recipiente que la contiene, y que al igual que los sólidos tiene volumen fijo o constante.

42. ¿Por qué los líquidos tienen forma variable y volumen constante?  Los líquidos tienen forma variable porque sus partículas gozan de cierta movilidad y pueden deslizarse con facilidad adaptándose al recipiente que los contiene. A la vez los líquidos tienen volumen fijo o constante pues sus partículas se encuentran unidas por una fuerza de cohesión que les permite cierta movilidad que impide que el líquido se comprima o se expanda.

43 ¿Qué propiedades tiene la materia en estado gaseoso? La materia en estado gaseoso tiene forma y volumen variable. Tiene una densidad baja y variable.  Se comprime y se expande con facilidad. Ejerce una fuerza o presión sobre las paredes del recipiente que la contiene.

44.  ¿Por qué los gases tienen forma y volumen variable? Porque las partículas que los forman pueden moverse con mucha facilidad al haber mucho espacio entre unas partículas y otras.

45. Explica por qué los gases se comprimen y expanden con facilidad. Porque hay mucho espacio entre unas partículas y  otras y lo mismo que tienden a ocupar todo el espacio de que disponen al someterlos a unas fuerzas podemos hacer que sus partículas se aproximen  mucho unas a otras.

46. La densidad de los gases es muy baja o pequeña y además es variable. ¿Sabes por qué?  Porque lo que pesa es la materia; es decir, las partículas.  Estas partículas son las que forman la materia y si en los gases están muy separadas, quiere decir que entre ellas no hay nada, solo hay vacío. Por eso, los gases son menos densos porque tienen menos materia por cm³, dm³ o litro.

47. ¿Por qué los gases ejercen presión sobre las paredes del recipiente que los contiene? Porque sus partículas están en continuo movimiento y chocan entre ellas.

48. ¿Qué son cambios físicos? Son aquellos que afectan a la materia o a las sustancias sin alterar sus naturaleza.

49. Nombra cuatro propiedades de la materia que puedan ser modificadas por los cambios físicos. Su forma, su volumen, la densidad  y el estado (sólido, líquido y gaseoso)

50.  Expresa dos factores o circunstancias  que sean responsables de los cambios físicos.  La temperatura y las fuerzas

51. ¿A qué se deben los cambios de estado? Los cambios de estado se deben a la temperatura.

52.  ¿Qué factor o fenómeno es responsable de las deformaciones o fracturas que se producen en la materia?  Las fuerzas.

53.  ¿Qué es solidificación? Es el paso de líquido a sólido.

54.  ¿Qué es evaporación?  Es el paso de líquido a gas

55. ¿Qué es fusión? Es el paso de sólido a líquido.

56. ¿Qué es condensación? Es el paso de gas a líquido.

57. ¿Qué es sublimación?  Es el paso de sólido a gas o de gas a sólido sin pasar por líquido.

58. ¿Qué son deformaciones? Son cambios en la forma de la materia

59.  ¿Qué tipos de deformaciones existen?  Las deformaciones elásticas y las deformaciones plásticas.

  

60. ¿A qué llamamos deformación elástica?  A la que sufre la materia cuando es capaz de recuperar su forma inicial.

61.  ¿A que llamamos deformación plástica?  A la que sufre la materia cuando la deformación es permanente.

62. ¿Qué puede producir los cambios de temperatura en la materia? Los cambios de temperatura producen variaciones en el volumen de la materia. Por regla general cuando un cuerpo se calienta aumenta de volumen; es decir, se dilata. Cuando un cuerpo se enfría disminuye de volumen es decir se contrae.

63.  ¿Qué es dilatación?  Es el aumento del volumen de un cuerpo por las acción de la temperatura.

64.  ¿Qué es contracción?  Es la disminución del volumen de un cuerpo por la acción de la temperatura.

65. ¿Qué son fracturas? Son fragmentaciones de la materia en trozos pequeños debido a la acción de grandes fuerzas.

66.  ¿Qué son cambios químicos?  Son  aquellos que afectan a la materia modificando la naturaleza de la misma y originando sustancias totalmente diferentes a las iniciales.

67  ¿Cómo se denominan  o llaman también a los cambios químicos? Reacciones químicas.

68.  ¿Cuáles son los cambios químicos más frecuentes?  Las oxidaciones o combinación del oxígeno con otras sustancias.

69.  ¿Qué es la combustión?  Es la combinación del oxígeno con cualquier sustancia cuando se produce de una forma rápida y con desprendimiento de calor.

70.  ¿Qué es la oxidación? La combinación del oxigeno con cualquier sustancia cuando se produce de una forma lenta sin producir calor.

71. ¿A qué llamamos reacciones exotérmicas y para qué se utilizan?  A las reacciones donde se desprende calor y se utilizan para  la obtención de energía tanto de uso industrial como doméstico.

72. Para estudiar la materia y medirla ¿Qué se utiliza? Se utilizan las magnitudes.

73. ¿Qué es una magnitud? Es una propiedad de los cuerpos o de la materia que puede ser medida. Magnitud es todo aquello que se puede contar, medir o pesar.

74. Realiza un mapa conceptual  de magnitud.

75. De las magnitudes que te expreso  ¿Cuáles de ellas son fundamentales y cuáles derivadas?  Longitud, superficie, volumen, masa, tiempo, velocidad. Magnitudes fundamentales son: longitud, masa y tiempo.

Magnitudes derivadas son: las de superficie, volumen y velocidad.

76. ¿Por qué la longitud es una magnitud fundamental? Porque se obtiene directamente sin tener que realizar ninguna operación matemática.

77. ¿Por qué la superficie es una magnitud derivada? Porque para obtenerla tenemos que realizar una operación matemática. Multiplicar el largo por el ancho o alto.

78. ¿Por qué el volumen es una magnitud derivada?. Porque para hallarlo hay que multiplicar el largo por el ancho y por el alto; es decir, hay que realizar el producto de las tres dimensiones.

79.  ¿Por qué la masa es una magnitud fundamental?  Porque se obtiene directamente con una balanza sin tener que realizar ninguna operación matemática. Al colocar un cuerpo en una balanza obtenemos su masa.

80. ¿Por qué el tiempo es una magnitud fundamental? Porque la obtenemos directamente realizando la medición con un cronómetro o un reloj.

81. ¿Por qué  la velocidad o rapidez es una magnitud derivada? Porque se obtiene mediante una operación matemática al dividir el espacio recorrido por un móvil entre el tiempo empleado en recorrer ese espacio.

82. ¿En qué se basaban las  primeras unidades de medida que utilizó el hombre? En las medidas de su cuerpo o de los  miembros de éste.

83. Expresa cuatro unidades  distintas de medida que utilizó el hombre y que se basaban en las medidas de su cuerpo. El palmo o cuarta, el pie, la braza o envergadura y los dedos.

84. Explica en seis u ocho líneas  dando razones sobre el  por qué no se siguen utilizando las medidas basadas en nuestro cuerpo en la actualidad. Al utilizar las unidades de medida basadas en las medidas de nuestro cuerpo, había diferencias de unos lugares a otros o dependían de la persona que las empleaba ya que al no ser todos los individuos iguales, no tienen el pie, el palmo o cuarta, ni la braza o envergadura, iguales.

Así resultaba que durante los siglos XV, XVI, y aún con posterioridad,  el palmo en la ciudad de Pisa (Italia) medía 29’8 cm y el palmo que se utilizaba en la ciudad de Génova (Italia) media 24’7 cm. y, como consecuencia de ello se hizo necesario establecer un Sistema Internacional de medidas que aunara  y  diera el mismo valor a todas las unidades en todo el mundo.

85. ¿Cuándo se instituyó el metro como unidad universal de medida y por qué motivo? Fue instituido como unidad universal de medida a finales del siglo XVII, para evitar la utilización de un  gran número de unidades de longitud que variaban según el Estado o la región.  Así llegaba a suceder que una misma unidad tomaba diversas longitudes o. valores según los lugares donde era aplicada.

86. ¿Qué significan las siglas S. I. y para qué las utilizamos? Significan “Sistema Internacional” y está constituido por las unidades de medida que utilizamos a nivel internacional.

87.  ¿Cuántas magnitudes fundamentales establece el S. I?  Siete magnitudes fundamentales que son: Longitud, Masa, Tiempo, Intensidad de corriente eléctrica, Temperatura, Intensidad luminosa y Cantidad de sustancia.

  

88. ¿Cuáles son las cuatro magnitudes fundamentales que más se usan en el S. I? Las de longitud, masa, tiempo e intensidad eléctrica.

89. ¿Cuál es la unidad fundamental de longitud? Defínela. La unidad fundamental de longitud es el metro que es: La distancia que existe entre dos trazos señalados en una barra de iridio y platino que se conserva en un Museo de Pesas y Medidas: la oficina internacional de pesas y medidas de Sèvres (París).

90. ¿Cómo se definió el metro antiguamente? Como la diezmillonésima parte de un cuadrante de un meridiano terrestre. O bien, como la longitud de cada una de las partes que resulta al dividir un meridiano terrestre en 40 millones de partes.

91. ¿A qué llamamos múltiplos del metro? A las unidades mayores que el metro; es decir, a las unidades que contienen al metro 10, 100, 1000 veces…etc.

92. ¿Sabes por qué surgieron los múltiplos del metro? Por necesidades  en la medición. No vamos a medir  la distancia que hay de una ciudad a otra con un metro, utilizamos el kilómetro que contiene al metro mil veces.

93.  ¿A qué llamamos submúltiplos del metro?  A las unidades menores que el metro, a las que están contenidas en el metro, 10, 100, 1000 veces.

94. ¿Puedes explicar por qué razón surgieron los submúltiplos del metro? Por necesidades de medición. Para medir el grueso de un libro, de una puerta o de un cristal no podemos utilizar el metro sino el cm y el mm.

95. Si un metro corresponde a la  cuarenta-millonésima parte de la longitud de un meridiano terrestre ¿Cuántos metros mide el meridiano terrestre? Cuarenta millones de metros. (40.000.000 de metros.)

96.  Expresa las siguientes cantidades en metros: 3 Km;  9 Hm;  80 Dm;  60 dm; 700 cm;  15000 mm.

              3 Km = 3000 m.             9 Hm = 900 m.           80 Dm =  800 m.

             60 dm = 6 m.               700 cm  = 7 m.         15000 mm = 15m.

97. ¿Qué significa que el sistema de unidades de longitud es “Un sistema decimal”? Que sus unidades van de 10 en 10

98. Escribe los múltiplos y submúltiplos del metro. Mm, Km, Hm, Dm, m, dm, cm, mm.

99. ¿Qué es longitud, cual es su unidad fundamental  y cómo podemos definirla?

La longitud es una de las siete magnitudes fundamentales del Sistema Internacional.

Su unidad fundamental es el metro que lo definíamos por aquella época, como la diezmillonésima parte de un cuadrante de un meridiano terrestre; es decir, la longitud que resulta de dividir un meridiano terrestre  en 40 millones de partes iguales. Cada una de estas partes es un metro.

100. Esta medición se realizó sobre algún meridiano en concreto? Si; se realizó sobre el Meridiano que pasa por el observatorio de París.

101¿Qué otras definiciones existen del metro? La distancia que existen entre dos trazos paralelos realizados  en una barra de iridio y platino de 102 cm de largo y con forma de H que se encuentra en la oficina internacional de pesas y medidas de Sèvres (Paris). Dicha medición  ha sido realizada a 0º C.  El largo  de 102 cm, nos indica  que dichos trazos se encuentran a un cm de los bordes que delimitan su longitud.

102. ¿Cómo se llama a la distancia entre estos dos trazos de esa barra de Iridio y Platino? Se denomina: metro patrón.

103.¿Cuándo se construyó esta barra de iridio y por qué motivo? Se construyó en 1875 y se sacaron copias de la misma que se entregaron a distintos Estados y países. El motivo fue porque después de diferentes mediciones efectuadas por una comisión de científicos entre los que figuraban Laplace y Lagrange en 1790, y con posterioridad otros entre 1792 y 1799, observaron que la definición de la diezmillonésima parte de un cuadrante de meridiano terrestre tenía errores que Bessel, más tarde, con instrumentos de más precisión fijo en 0’085 mm.

104. ¿Le fue entregada alguna copia a España del metro patrón? Si; le fue entregada una copia. La copia de la barra de Iridio y Platino que fue entregada a España tiene el número 24,  y  a la temperatura de 0º su longitud es de 1’0000018 respecto a la que se conserva en París.

105. ¿Puedes describir como es la barra en la que están las dos marcas del metro patrón en la oficina internacional de pesas y medidas de Sèvres? Es una regla de platino e iridio al 10%. Pesa tres kilogramos  y sus dimensiones son: dos cm de ancho, 2 cm de alto y 102 cm de longitud. Las dimensiones de esta barra corresponden a los 0º C. Sus trazos marcados no están en los bordes porque el desgaste natural podría llegar a modificar su longitud.

106. ¿Si definir el metro con exactitud es tan difícil qué definición se ha adoptado finalmente?  Se ha llegado a definir en 1960, basándose en el progreso que han experimentado las técnicas espectroscópicas  expresando la definición de la siguiente forma: El metro es igual a 1.650.763,73 veces la longitud en el vacío de la raya anaranjada de la luz emitida por el isótopo del criptón de número másico 86.

107. ¿Hubo algún intento anterior a 1960, de definir el metro y por qué razón? Se recurrió para definir el metro a la longitud de onda de la raya roja del espectro del Cadmio a la temperatura de 15º C y aire seco, que nos da el valor de 6.438,4696 A. La razón que lleva a los científicos de la época a esta decisión, es que el metro patrón, puede verse sometido a deformaciones que hagan variar su longitud;  y por supuesto, con respecto a la definición más antigua , la de la diezmillonésima parte de un cuadrante del meridiano terrestre, que va acumulando según Bessel,  un error de 0’085mm en cada medición que efectuamos, cuando lo utilizamos en distancias muy grandes nos da sin ningún género de dudas apreciables errores.

108. ¿Cuáles son los múltiplos del metro?  El Mm, Km, Hm y Dm. En  tratados modernos en vez de escribir los  múltiplos con mayúsculas los  expresan todos con minúsculas; así: km, hm, dam. No expresando el miriámetro (10.000 m) por ser un múltiplo especial y en desuso.

109. ¿Qué significa la palabra metro? Etimológicamente, viene del griego “métron”, que significa medida. 

110. ¿Qué es la masa?  Es una de las unidades fundamentales del Sistema Internacional.

111. ¿Cuál es la unidad fundamental de masa en el Sistema Internacional? Es el kilogramo masa.

112. ¿Qué es un kilogramo masa? Es la masa de un litro de agua pura a cuatro grados centígrados de temperatura.

113. A partir de de qué unidad de masa se estableció el sistema de múltiplos y submúltiplos? Aunque la unidad fundamental de masa es el kilogramo masa, el sistema de múltiplos y submúltiplos se estableció a partir del gramo masa.

114 Expresa en un cuadro los múltiplos y submúltiplo del gramo  así como los múltiplos del kilogramo.

En los submúltiplos del gramo hay un error de escritura "Mg", debiendo aparecer
"mg", pues en todos los tratados tanto  antiguos como modernos  el miligramo se
 expresa "mg".

115. ¿Se conserva en algún lugar la unidad fundamental de masa?  Se conserva junto al metro patrón en el museo de pesas y medidas de Sèvres (París), con el nombre de kilogramo patrón, o kilogramo masa.

116  ¿Qué es el kilogramo masa que se conserva el el museo de Sèvres? Es un cilindro de platino e iridio al 10%  de 39 mm de altura y 39 mm de diámetro en sus bases.

117.  ¿Cuál es la unidad fundamental de tiempo?  El segundo; que podemos definir como la 86.400 ava parte del día solar medio.