1. No category

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Materias
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rimas materiales
roductos
Las materias primas
Observa las siguientes fotografías:
a)
¿Qué podemos extraer de una cantera? ¿Y de las algodoneras? ¿Para qué
sirven las plataformas petrolíferas?
¿Qué podemos obtener de las ovejas?
b)
¿De dónde proceden las planchas de
madera con las que se ha fabricado
tu pupitre? ¿Y las patas de acero?
e)
¿De dónde se extrae el vidrio de una
botella? ¿Y el corcho del tapón?
El mármol, al igual que otras rocas, como el granito, se extrae de las
canteras; las plataformas petrolíferas son instalaciones que permiten la
extracción del petróleo, y, como sabes, la lana se obtiene de las ovejas .
Las planchas de madera de tu mesa de estudio se han obtenido a partir
de los troncos de los árboles, y el acero de las patas, de un mineral de
hierro. El vidrio se extrae de la arena, y el corcho, de la corteza de l
alcornoque.
El mármol, el algodón, el petróleo, la lana de las ovejas, la madera de
los árboles, los minerales y la arena son materias primas.
Las materias primas son las sustancias que se extraen directamente de la
naturaleza.
Atendiendo a su origen, las materias primas se pueden clasificar en
tres grandes grupos:
• Materias primas animales: lana, seda, pieles ...
• Materias primas vegetales: madera, corcho, algodón, lino ...
• Materias primas minerales: arcilla, arena, mármol, mineral de
hierro ...
1
proceso físico: cambio en el que no se
altera la composición de la materia.
Tiene lugar cuando una sustancia
cambia de estado, por ejemplo cuando
un metal se funde.
2 proceso
químico: cambio en el que se
transforma la composición de la materia . Ocurre cuando una o más sustancias se transforman en otra u otras
con características diferentes a las iniciales. Un ejemplo es la transformación de derivados del petróleo para
obtener algunos plásticos.
Los materiales
Una vez extraídas las materias primas, se transforman mediante
procesos físicos 1 y q uímicos 2 en los distintos tipos de materiales que se
utilizan para fabricar productos.
El papel, las planchas de madera, el plástico, el metal y el vidrio son
ejemplos de materiales obtenidos a partir de diversas materias primas.
Material es la materia preparada y disponible para elaborar directamente
cualquier producto.
• ~ 1
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Actividades 1, 2 y 3 (pag. 85)
'l
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•
Materiales de uso técnico
Los materiales más utilizados para elaborar productos tecnológicos se
clasifican en:
Se obtienen de la parte leñosa de los
árboles. El abeto, el pino y el castaño,
entre otros, son especies arbóreas
aprovechables que existen en la
naturaleza.
Se obtienen a partir del petróleo,
el carbón, el gas natural, las materias
vegetales (celulosa) y las proteínas
animales. El celofán, el PVC y el caucho
son plásticos.
Se obtienen de los minerales que forman
parte de las rocas. Son metales el hierro,
el acero, el cobre, el plomo, el estaño
y el aluminio, entre otros.
Se extraen de las rocas en diferentes
formas, desde grandes bloques hasta
arenilla. Algunos materiales pétreos son
el mármol, la pizarra, el vidrio o el yeso.
Se obtienen moldeando arcilla y
sometiéndola después a un proceso de
cocción a altas temperaturas. Son ejemplos
la cerámica gruesa y la porcelana.
Algunos se obtienen de materias primas
naturales como la lana, el algodón y la
seda; otros, como el nailon y la lycra,
son materiales plásticos.
Los productos tecnológicos
Tu libro y tu cuaderno, la silla y la mesa que ahora estás utilizando, tu
reloj y tu jersey son ejemplos de productos tecnológicos.
Un producto tecnológico es cualquier objeto, utensilio ... , creado por el
ser humano para satisfacer sus necesidades y mejorar su calidad de vida.
Para elaborar un producto tecnológico, se extraen primeramente
de la naturaleza las materias primas; posteriormente, dichas materias
primas se transforman en materiales; por último, con estos materiales
se fabrican los productos. Así, de los bosques se extraen los troncos
de los árboles, que se transforman en tablones de madera con los que
luego se construyen los muebles.
O
Clasifica las siguientes
materias primas según su origen: lana, mármol, lino, arcilla,
corcho, arena y seda.
O
¿De qué materias primas
se obtienen los siguientes materiales: vidrio, acero, plástico,
porcelana, contrachapado y
hormigón?
D
Nombra tres objetos que
se puedan construir con cada
uno de los materiales de la
actividad anterior.
materia prima
material
producto
Actividad 12 (pag. 85)
79
o
Propiedades de los
80 materiales (1)
Todos los materiales poseen una serie de propiedades características
que determinan su utilidad para el ser humano, como puedes ver
reflexionando sobre el Piensa y deduce de esta página.
Las propiedades de un material son el conjunto de características que
hacen que se comporte de una manera determinada ante estímulos
externos como la luz, el calor, la aplicación de fuerzas, etcétera.
Se clasifican en tres grandes grupos:fisicas, químicas y ecológicas.
a) ¿Por qué se fabrican con cobre los cables eléctri-
cos? ¿Por qué se recubren con material plástico?
b) ¿Qué material o materiales se suelen utilizar para
hacer el recipiente de una sartén o una cafetera?
¿Y el mango o las asas de los productos anteriores?
¿Por qué?
e) ¿Qué tipo de materiales tiene, por lo general, un
brillo característico?
d) ¿Cómo se denominan los materiales que dejan
pasar la luz de manera difusa, como las mamparas
de ducha?
Propiedades físicas
Estas propiedades se ponen de manifiesto ante estímulos como la
electricidad, la luz, el calor o la aplicación de fuerzas.
•
Propiedades eléctricas
Son las que determinan el comportamiento de un material cuando a
través de él circula una corriente eléctrica.
La conductividad eléctrica es la propiedad que tienen los materiales de
transmitir la electricidad.
Actividades: 4, 5 y 9 (pág. 85)
Los metales son buenos conductores eléctricos, a diferencia de los
materiales plásticos y las maderas, que se consideran aislantes .
•t
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81
•
Propiedades mecánicas
Describen el comportamiento de los materiales cuando son sometidos
a la acción de fuerzas exteriores.
La densidad de un material se
calcula mediante la siguiente
expresión matemática:
m
p=-
v
Estira un trozo de plastilina y colócalo
sobre la mesa. Repite la misma operación con una goma.
donde p es la densidad del material; m, la masa del material
expresada en kilogramos, y \!,
el volumen que ocupa esa masa
en metros cúbicos.
• ¿Qué ocurre cuando sueltas la plastilina? ¿Y la goma?
Se denomina elasticidad a la propiedad de los materiales de recuperar
su for~ a original cuando deja de actuar sobre ellos la fuerza que los
deforfuaba, a diferencia de la plasticidad, que es la propiedad de
los cuerpos para adquirir deformaciones permanentes.
La densidad también se puede
expresar en gramos por centímetro cúbico.
La propiedad de ciertos materiales de extenderse en planchas o láminas
recibe el nombre de maleabilidad, y la de extenderse formando cables
o hilos, ductilidad. Los metales son dúctiles y maleables.
La dureza es la resistencia que opone un material a ser rayado. El
geólogo austriaco Friedrich Mohs (1773-1839) elaboró la escala de
minerales que lleva su nombre, en la que estos se gradúan del 1 al 10:
1. Talco
2. Yeso
3. Calcita
4. Fluorita
5. Apatita
6. Ortosa
7. Cuarzo
8. Topacio
9. Corindón
10. Diamante
La resistencia mecánica es la que presenta un cuerpo ante fuerzas externas.
Esfuerzo es la tensión interna que experimentan los cuerpos sometidos a la acción de una o varias fuerzas. Los esfuerzos se clasifican
en: esfuerzos de tracción, de compresión, de flexión, de torsión y de
cizalladura.
Actividades 7, 10 y 13 (pag. 85)
compresión
cizalladura
Po.rosidad
y permeabilidad
La porosidad es la propiedad
que presentan los materiales
que tienen poros e indica la
cantidad de líquido que dicho
material puede absorber o desprender. La madera y algunos
materiales pétreos y cerámicos son porosos.
La resistencia que ofrece un material a romperse cuando es golpeado
se llama tenacidad, y la propiedad contraria, fragilidad. El metal es un
material tenaz, a diferencia del vidrio, que es frágil.
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Otros materiales dejan filtrar
a través de ellos agua u otros
líquidos. La tela de algodón,
el lino y ciertos materiales
cerámicos, por ejemplo, son
permeables.
-
o
iedades de los82 materiales
•
Propiedades térmicas
Determinan el comportamiento de los materiales ante el calor.
La conductividad térmica es la propiedad de los materiales de transmitir
el calor, produciendo una sensación fría al tocarlos.
Los metales son buenos conductores térmicos, mientras que la
madera y los materiales plásticos son aislantes térmicos.
Juntas de dilatación en los raíles de las vías
férreas. Cuando hace calor, los perfiles metálicos
de las vías del ferrocarril se dilatan y su longitud
aumenta; para evitar accidentes, se deja una junta
de separación entre perfiles contiguos.
Los metales, algunos plásticos y el vidrio pueden pasar del estado
sólido al líquido al elevar la temperatura. Esta propiedad se denomina
fusibilidad. Además, estos materiales pueden soldarse consigo mismo
o con otro material. Esta propiedad recibe el nombre de soldabilidad.
La dilatación consiste en el aumento de tamaño que experi~hta un
material cuando se eleva su temperatura. Los metales son especialmente
/
sensibles a esta propiedad.
•
Propiedades ópticas
Se ponen de manifiesto cuando la luz incide sobre un material:
No se pueden ver los objetos a través
de ellos, ya que estos materiales
no permiten el paso de la luz, como
la madera y los metales.
Los objetos se ven claramente a través
de estos materiales, pues dejan que los
rayos de luz los atraviesen, como sucede
con el vidrio y con algunos plásticos.
•
Estos materiales permiten el paso de la
luz, pero no dejan ver con nitidez lo que
hay tras ellos, como algunos vidrios o el
papel de cebolla.
Propiedades acústicas
Determinan la respuesta de los materiales ante el sonido.
La conductividad acústica es la propiedad de los materiales de transmitir
el sonido.
El poliuretano es un plástico que se utiliza,
entre otras cosas, para insonorizar habitaciones.
Los metales son buenos transmisores del sonido. La fibra de vidrio,
el corcho y los plásticos en general, dificultan la transmisión del sonido
y se denominan, por ello, aislantes acústicos.
•
Propiedades magnéticas
Ponen de manifiesto el comportamiento frente a determinados metales.
El magnetismo es la capacidad de atraer a otros materiales metálicos.
Actividad 6 (pag. 85)
El hierro tiene la propiedad de convertirse en un imán permanente,
que puede atraer a otros metales ferrosos, como el acero.
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Propiedades químicas
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Se manifiestan cuando los materiales sufren una transformación debida
a su interacción con otras sustancias.
La oxidación es la facilidad con que un material se oxida, es decir,
reacciona en contacto con el oxígeno del aire o del agua. Los materiales
más sensibles a la oxidación son los metales.
Las latas se han oxidado y se han cubierto de un polvo rojizo.
Para recubrir objetos elaborados con metal,
se suelen utilizar pinturas, esmaltes y lacas,
productos químicos que, a la vez que decoran,
evitan la oxidación de los materiales.
Propiedades ecológicas
Según el impacto que producen en el medio
ambiente, los materiales se clasifican en:
• Reciclables. Son los materiales que se pueden
reutilizar, como el vidrio, el papel y los plásticos. El reciclaje contribuye a conservar los
recursos naturales y evita la acumulación de
grandes cantidades de residuos.
Este símbolo indica que
un material es reciclable.
• Tóxicos. Estos materiales son nocivos para el medio ambiente, ya
que pueden resultar venenosos para los seres vivos y contaminan
el suelo, el agua y la atmósfera.
• Biodegradables. Con el paso del tiempo, los materiales se descomponen de forma natural en sustancias más simples; los materiales
orgánicos son los que tardan menos tiempo en descomponerse.
Cabl:mencionar, para concluir este apartado, las materias primas
renoyables, que son aquellas que existen en la naturaleza de forma
ilimita9a, ya que se pueden regenerar, como la lana y la madera.
D
Indica cuáles de los siguientes materiales son conductores eléctricos
y cuáles aislantes: plástico, aluminio, madera, hierro y cobre.
O
¿Qué materiales utilizarías para insonorizar una habitación?
IJI
O
B
lll
¿Qué es un material maleable? Investiga y cita tres ejemplos.
Las pilas contienen sustancias
químicas muy contaminantes,
como el mercurio.
Deposita las pilas usadas en
los contenedores de tu ciudad
destinados a este uso para que
el mercurio pueda eliminarse
de manera que no ocasione
deterioro medioambiental.
¿Crees que un material duro puede ser frágil? Razona tu respuesta.
¿Qué aspecto adquieren los metales cuando se oxidan?
o
¿En qué se diferencian los términos reciclable y renovable? Nombra
tres materiales reciclables y tres materias primas renovables.
Actividades 8, 9 y 11 (pag. 85)
83
84
84
85
D
Clasifica los siguientes términos en materias primas,
materiales y productos tecnológicos: petróleo, arcilla,
láminas de hierro, mesa, mineral de cobre, tronco de
un árbol, arena, cristalería.
m ¿Qué diferencias existen entre las propiedades físicas
y químicas de un material?
[Il] ¿Qué es más denso, el corcho o el mármol? ¿Por qué?
O
Nombra cinco materias primas y cinco materiales
que se obtengan a partir de ellas.
[D ¿A qué nos estamos refiriendo cuando hablamos de
D
¿Con qué materiales se pueden elaborar estos productos tecnológicos: un vaso, un marco de fotos, un
puente, una estantería, una escultura, una camisa,
una vajilla?
[B Analiza los diferentes materiales que componen un
O
¿Construirías unos zapatos de vidrio, la luna de un
escaparate de piedra o un paraguas de cartón?
las propiedades ecológicas de un material?
automóvil (carrocería, chasis, ruedas, mecanismos de
transmisión, motor, frenos ... ) y estudia sus propiedades ecológicas.
rn Copia en tu cuaderno las siguientes afirmaciones e
indica si son verdaderas. En caso contrario, explica
por qué son falsas:
a) Las propiedades químicas de los materiales se
ponen de manifiesto ante estímulos externos como
la luz, la electricidad, el calor, las fuerzas aplicadas
sobre ellos ...
b) Las propiedades ecológicas se relacionan con el
impacto que producen los materiales en el medio
ambiente.
e) Los materiales translúcidos dejan pasar la luz,
pero no es posible ver con nitidez lo que hay detrás
de ellos.
¿Crees que es muy importante conocer las propiedades de los materiales a la hora de elaborar diferentes
productos tecnológicos? ¿Por qué?
.D
O
d) Los materiales plásticos son buenos conductores
de la corriente eléctrica .
e) Los materiales metálicos son excelentes conductores térmicos.
¿En qué tres grandes grupos se clasifican las propiedades de los materiales? ¿Qué tendrías que hacer
para determinar las siguientes propiedades de un
material: permeabilidad, elasticidad, brillo y dureza?
f) La dilatación térmica consiste en el aumento de
tamaño de un material cuando desciende su temperatura.
¿Con qué materiales se pueden fabricar las ollas?
¿Por qué las asas son normalmente de plástico?
g) La plastilina es un material elástico.
1,
\
h) El corindón es un mineral que presenta mayor
dureza que el diamante.
~
La propiedad contraria a la tenacidad es la fragilidad.
i)
j) Los metales son materiales que se oxidan, al contrario que la madera.
k) La ductilidad es la propiedad de algunos materiales
de extenderse en forma de cables o hilos.
/) Los materiales orgánicos son los que tardan más
tiempo en descomponerse.
m) Las materias primas renovables son aquellas que
O
B
¿Cómo se puede calcular la densidad de un material?
¿Cuál será la densidad de una esfera de hierro que
tenga una masa de 390 g y ocupe un volumen de
50 cm 3 ? ¿Qué volumen ocupará si su masa se incrementa 100 g?
existen en la naturaleza de forma ilimitada, como la
lana y la madera.
~
rn
¿Por qué se recubre con pinturas y lacas la carrocería
metálica de los automóviles?
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Busca en enciclopedias o en Internet información
relativa a los distintos materiales que se utilizan normalmente en la construcción de la estructura de una
casa. A continuación, indica materiales alternativos
con mejores características ecológicas.
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