MOVIMIENTO RECTILÍNEO







Los movimientos rectilíneos, que siguen una linea recta, movimientos más sencillos. Movimientos  más complicados pueden ser estudiados como la composición de movimientos rectilíneos elementales. Tal es el caso, por ejemplo, de los movimientos de proyectiles.

El movimiento rectilíneo puede expresarse o representarse como Movimiento rectilíneo uniforme acelerado.

 Este último puede, a su vez, presentarse como de caída libre o de subida vertical.


MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME:

El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) fue definido, por primera vez, por Galileo en los siguientes términos: " Por movimiento igual o uniforme entiendo aquél en los espacios recorridos por un móvil en tiempos iguales, tómense, tomen como se tomen, resultan iguales entre sí" o dicho de otro modo, es un movimiento de velocidad v constante.

El MRU se caracteriza por:

a) Movimiento que se realiza es una sola dirección en el eje horizontal.
b) Velocidad constante; implica magnitud, sentido y dirección inalterables.
c) La magnitud de la velocidad  recibe de rapidez. Este movimiento no presenta aceleración                 ( aceleración =  0).

Concepto de rapidez y de velocidad

Muy fáciles de confundir, son usados a menudo como equivalentes para referirse a uno u a otro.

                         LOS ÁTOMOS Y LAS MOLÉCULAS 




       1.LA MISMA SUSTANCIA EN LOS TRES ESTADOS



    Todos los cuerpos están formados por sustancias: las personas, los coches, los muebles,el aire,etc.

   Todas las sustancias están formadas por partículas muy pequeñas  llamadas moléculas,que no    podemos ver a simple vista,
  
 Una sustancia cambia de estado (sólido, líquido o gaseoso) según se encuentren situadas las partículas que la forman.













Las sustancias pueden están en estado sólido,líquido o gaseoso.

• En las sustancias sólidas las moléculas  se encuentran situadas muy  cerca unas de otras y no pueden moverse.

•  En  las sustancias líquidas las moléculas se encuentran situadas más separadas que en las sólidas y pueden moverse ligeramente.Por eso, se colocan adoptando la forma del recipiente que las contiene.

•     En las sustancias gaseosas las moléculas están muy separadas y se mueven libremente, ocupando todo el espacio posible y pudiéndose comprimir ("apretarse").

 Las propiedades de una sustancia (su color, etc.) dependen del tipo de moléculas que la forma y de su  disposición en el espacio.

    2.LAS   MOLÉCULAS

     Las diferentes sustancias están formadas por distintos tipos de moléculas , con diferente forma y disposición en el espacio.

•   Una sustancia  pura está toda ella formada por un solo tipo de moléculas y todas son iguales. Por ejemplo, el agua pura está formada únicamente por un tipo de moléculas,

Una mezcla está formada por varios tipos distintos  de moléculas. Un ejemplo  de mezcla es el agua con azúcar.

3.LA MASA, EL VOLUMEN Y LAS MOLÉCULAS  EN UN CAMBIO DE ESTADO 

Cuando  se produce el cambio de estado, la masa no varía, es decir, la cantidad de materia es siempre la misma, ya que el número de moléculas que forman la sustancia es siempre el mismo, solamente varía la distancia entre ellas.

Pero  en un cambio de estado el volumen varia; esto es debido a que las moléculas se juntan o se separan más entre ellas, ocupando más o menos espacio.

4. LAS MOLÉCULAS ESTÁN FORMADAS POR ÁTOMOS 

  Las moléculas están formadas  por partículas más  pequeñas llamadas átomos.

En la actualidad  se conocen 105 tipos de átomos distintos: átomos de hidrógeno, oxígeno, etc.

 Las moléculas se diferencian unas de otras por el tipo de átomos que las forman y el número de ellos presenten en cada una.

Los átomos que forman una molécula pueden ser:

• Iguales: cuando forman sustancias puras.
• Distintos: formando así los compuestos

Para dibujar y representar los átomos se utilizan modelos moleculares; éstos son esferas de colores y cada una de ellas representa un tipo de átomo.

  5.ESTRUCTURA DE LOS ÁTOMOS 

Los átomos constan de dos partes, el núcleo y la corteza.
El núcleo contiene partículas cargadas positivamente, (llamadas  protones), y partículas sin carga, llamadas neutrones.

Rodeando al núcleo está la  corteza , en la que se encuentran los electrones, partículas  caragadas negativamente que giran en torno al núcleo.

6.EL SISTEMA PERIÓDICO (O TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS).

Para ordenar y clasificar los átomos  se realizó una tabla periódica, en la que se encuentran representados  de forma ordenada todos los tipos de átomos  que existen y que son unos 105.

Cada tipo de átomo constituye un elemento químico diferente.

Cada elemento químico tiene un nombre, pero para representarlo de forma más sencilla se utiliza un símbolo. 

En cada casilla de la tabla periódica se encuentran escritos datos del elemento como la densidad, la masa o su numero atómico.

Los elementos químicos que forman la tabla periódica se dividen en varios grupos: los metales, los semimetales, los no metales y los gases  nobles.

7.REPRESENTAR MOLÉCULAS POR MEDIO DE FÓRMULAS.

Para representar las moléculas que forman la materia se utilizan las fórmulas.

Una fórmula indica de forma resumida:

• El o los tipos de átomos que forman la molécula.
• El número de átomos de cada tipo que la forman.

Para escribir  una fórmula se escribe el símbolo de cada uno de los átomos que forman la molécula y al lado derecho de cada símbolo y situado un poco más bajo el número de átomos de este tipo que forman parte de la molécula.

Por ejemplo: 

- El agua H2O

Esta formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

                                           1.La Materia y su composición 





Objetivos


En este tema aprenderás sobre:

• La materia y sus propiedades; constitución.
• La estructura microscópica de la materia.
• La teoría cinética de la materia.
• Los principales estados de agregación  de la materia.
• Los cambios de estado de agregación  de la materia.
• La medida  de las principales propiedades materiales.
• Sistema internacional de medida y unidades.
• Ejemplos de los principales tipos de magnitudes y unidades.

¿QUE ES LA MATERIA?

Con las palabras sencillas, podemos decir que materia  es todo lo que existe, ocupa un espacio y se puede pesar.Materia son los cuerpos que vemos, tocamos, medimos, etc.De una forma más rigurosa, materia se define como:

Materia es todo lo que existe, tiene masa y volumen.


La masa y el volumen son dos propiedades fundamentales de la materia que estudiaremos en este tema.

Si pudiéramos ver los cuerpos materiales con un microscopio muy potente, veríamos que todos los cuerpos están formados por unas pequeñas partículas llamadas ÁTOMOS.

Hay átomos de diferentes tipos. Los átomos se pueden diferenciar entre sí por su masa (unos pesan más que otros), por su tamaño (unos mayores que otros) y por la forma que tienen de unirse a otros átomos.

Todos los cuerpos materiales están formados por unas partículas llamadas átomos.





En este tema consideraremos a los átomos como eternos e indestructibles,

Unión de átomos 


Los átomos pueden unirse entre si, formado compuestos. Estos átomos que se unen pueden ser iguales o distintos.Cuando los átomos se unen se dice que forman enlaces.




La fuerza con la que se unen los átomos depende del tipo o naturaleza de los átomos que se unen.
Hay átomos que se atraen entre si con mucha  fuerza y se unen muy fuertemente y otros que prácticamente no se atraen nada y no se unen.

Los átomos dependiendo de su naturaleza pueden unirse entre si formando enlaces.



Temperatura

Intuitivamente asociamos la temperatura de un cuerpo a si esta caliente o frío. La pregunta es: ¿que diferencia hay entre un cuerpo con mas temperatura  que con otro menos?
Si mirásemos las partículas o átomos que componen un cuerpo, veríamos que estas se mueven, y se mueven más rápido cuanto mayor es la temperatura del cuerpo y viceversa,Si las partículas ganan energía aumenta la temperatura y si la pierden baja.


La temperatura está  directamente relacionada con la rapidez (velocidad) o energía que tienen los átomos o partículas que componen los cuerpos.

El aparato más utilizado para medir la temperatura es el termómetro.










Teoría cinética de la materia


Los cuerpos están formados por átomos que pueden unirse entre sí, tienen energía y están en movimiento.Que los  átomos  estén unidos o separados entre sí depende de dos factores:

1. De la fuerza con la que los átomos se atraen, que depende del tipo de átomos  que se unen.
2.De la temperatura o energía que poseen los átomos. Si los átomos se mueven  más rápido (más temperatura) será más  fácil que se separen que si se mueven más lentos (menos temperatura).

Que los átomos estén unidos entre si depende del tipo de átomos y de la temperatura.


Por ello, las sustancias están en estado solido, liquido o gas.





Estados de la materia

Gaseoso

Las partículas de los gases se atraen muy poco entre sí y están separadas.










                       



La estructura microscópica de los gases explica que presenten las siguientes propiedades:

Su forma y su  volumen es la del recipiente que los contiene. Se pueden comprimir (reducir o aumentar su tamaño).Pueden fluir (viajar de un sitio a otro deslizándose por el medio).Los gases ejercen presión (fuerza sobre las paredes del recipiente que las contienen).

Las temperaturas altas favorecen que las sustancias estén en estado gaseoso. 



Sólido


Las partículas de los sólidos  se  atraen con mucha fuerza entre sí y están fuertemente unidas.




                                       






La estructura microscópica de los sólidos explica que presenten las siguientes propiedades:

Su forma y su volumen son fijos y no varían. Son incomprensibles (no se reducen al ser presionados).No  fluyen. Los sólidos  ejercen presión sólo sobre los cuerpos que están apoyados en él. Las temperaturas bajas favorecen que las sustancias estén en estado sólido.



Líquido


Las partículas de los líquidos  se atraen  con fuerza intermedia entre sí y las partículas están unidas pero se mueven o deslizan unas con respecto a otras.






















La estructura microscópica de los  líquidos explica  que presenten las siguientes propiedades:

Su forma es la del recipiente que lo contiene y su volumen  es fijo, no varía. Son incomprensibles ( no se reducen al ser presionados). Pueden fluir. Los líquidos ejercen presión sobre las paredes de los recipientes  que los contienen.

Las temperaturas intermediarias favorecen que las sustancias estén en estado líquido.






                                          2. Propiedades De La Materia



Masa


Todos los cuerpos tienen masa.Una definición de la masa es: "cantidad de materia que tiene un cuerpo"

Otra manera más intuitiva de definir la masa es: la masa de un cuerpo se relaciona directamente con la cantidad de átomos o partículas que contiene. Cuantos más átomos más masa y viceversa.


La masa  de un cuerpo  mide la cantidad de átomos o partículas que contiene.

Nota: También depende del tipo de átomo ya que unos átomos tienen más masa que otros.



Volumen


Volumen  es el espacio que ocupa un cuerpo.

Todos los cuerpos que existen tienen volumen, ya que ocupan un lugar en el espacio.

El volumen de un cuerpo es el que ocupan los átomos que lo componen más entre ellos ( espacio interatómico).

El espacio ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro cuerpo a la vez (principio de impenetrabilidad de los cuerpos).



Densidad

Hemos visto que todos los cuerpos tienen masa y volumen, es decir que están formados por átomos que ocupan un espacio.

A la  división entre la masa  y el volumen de un cuerpo se le llama densidad. d=m/v

Los átomos de un cuerpo pueden estar más o menos juntos, es decir, es un mismo espacio  pueden haber más o menos átomos.

Un cuerpo denso es aquel que tiene muchos átomos en un espacio determinado, es decir, los átomos están muy juntos. Mientras que si hay mucho espacio entre ellos será poco denso,

















Otras propiedades de la materia 


Los cuerpos materiales tienen otras muchas propiedades.A continuación comentaremos algunas de ellas a modo de ejemplo:

• Dureza: Indica sí es fácil o difícil de rayar.
• Índice de refracción: Indica si la luz y las ondas viajan más o menos rápido  en interior de un cuerpo.
• Calor específico: Indica sí hay que dar más o menos energía para calentar o enfriar el cuerpo.
• Conductividad eléctrica y térmica:  Indica si el calor y la electricidad pasan o no con facilidad a través del cuerpo. 

Dimensiones de los cuerpos


En el espacio que conocemos hay tres dimensiones llamadas: ancho, largo y alto.

Todos los cuerpos son tridimensionales (3 dimensiones), por ejemplo: un balón, una silla, un coche,etc.

Sin embargo, hay cuerpos que tienen una dimensión mucho más pequeña que las otras dos. Son cuerpos bidimensionales. Por  ejemplo, un folio o un mantel son muy finos  y en la práctica se tienen en cuenta dos dimensiones: ancho y largo.
Hay cuerpos, como  por ejemplo un hilo o una cuerda, en los que predomina una sola dimensión, son cuerpos unidimensionales.


Cambios de estado

Hemos visto que el estado de una sustancia  depende de dos factores:  naturaleza de la sustancia ( de ella depende la fuerza  de unión entre dos átomos) y  temperatura ( de ella depende la energía o rapidez con la que se mueven los átomos).















Un cuerpo en estado sólido al que se aumenta su temperatura hace que sus partículas se muevan más rápido hasta que se separan y pasa a estado líquido o gaseoso.Lo contrario pasa si se baja la temperatura, las partículas tendrán menos energía y tenderán a estar en estado  líquido o solido.

Las temperaturas intermedias favorecen que las sustancias estén en estado líquido, solido.



     Magnitud, Medida y Unidades 

Magnitud:

Es cualquier propiedad (del universo) que se puede medir o calcular de alguna forma. Ejemplos. tiempo, masa, fuerza, longitud, velocidad,aceleración,etc.

Medida:

Es el resultado de comparar dos magnitudes de la misma naturaleza. Ejemplo: cuando se mide el tiempo se compara lo que tarda  en ocurrir algo con lo que tardan las agujas del reloj en dar las vueltas, estoy comparando un tiempo(fenómeno) con otro (reloj).

Unidad de medida:


Cantidad de una determinada magnitud que se toma como referencia. Actualmente las establece el Sistema Internacional de unidades. (S.I).

Ejemplo: la unidad de tiempo es el segundo, por tanto comparo lo que tarda cualquier fenómeno con el segundo.


Sistema Internacional (S.I)



El Sistema Internacional (S.I) es un sistema de unidades establecido por una conferencia internacional.

El S.I también se llama " sistema métrico"  y fue creado en 1960.La gran mayoría  de los países utiliza este sistema de unidades.

Magnitudes: El S.I ha establecido siete  magnitudes como fundamentales o básicas. Todas las demás son  derivadas y utilizan a las fundamentales para definirse.

Unidad de  medida: El S.I  asigna una magnitud a cada unidad. También establece las equivalencias entre las unidades del SI y otras unidades de la misma magnitud.


Conversión de Unidades:


Las unidades pueden tener múltiplos o submúltiplos que son prefijos que se colocan delante de la unidad y que lo multiplican o dividen respectivamente por la unidad seguida de ceros.
Ejemplo:un kilómetro son mil metros ( kilo multiplica por mil al metro).
Una misma magnitud puede medirse con distintas unidades, una de ellas es elegida por el SI  y las otras no, pero tienen una equivalencia entre ellas.
Ejemplo: metros y millas. Ambos miden longitud, pero el metro es la unidad del SI.
Para convertir unas unidades en otras, o para cambiar entre los múltiplos y submúltiplos de una misma unidad, se pueden usar:multiplicación o división por la unidad seguida de ceros, las reglas de tres, fórmulas y los factores de conversión.









Masa:

Masa: Cantidad de materia que tiene un cuerpo.
Tipo de magnitud: Fundamental.
Unidad SI: Kilogramo (kg).
Instrumentos de medida: Balanza, báscula, granatario, peso...
Otras Unidades: Libra, onza, UTM, arroba, quintal, grano, tonelada...
Ejemplo: 2 kg. La magnitud medida es la masa en la unidad Kilogramos. La cantidad media es 2 ( hay 2 veces un kilogramo).Se ha medido con una balanza.


Longitud:

Longitud: Distancia entre dos puntos.
Tipo de magnitud: Fundamental.
Unidad SI: Metro (m).
Instrumentos de medida: Cinta métrica, regla de medir, técnicas láser...
Otras Unidades: Yarda, milla, terrestre, pie, cuarta, codo...
Ejemplo: 5m. La magnitud medida es la longitud en la unidad metros. La cantidad medida es 5 (hay 5 veces un metro). Se ha medido con una cinta métrica.

Tiempo:

Tiempo: Duración de un fenómeno.

Tipo de magnitud:Fundamental.

Unidad SI: Segundo (s).

Instrumentos de medida: Cronómetro, reloj digital, reloj de arena, clepsidra...

Otras Unidades: Minuto, hora, mes, año, cron, eón...

Ejemplo: 8 m. La magnitud medida es el tiempo  en la unidad segundos. La cantidad medida es 8 (hay 8 veces un segundo). Se ha medido un cronómetro.



Temperatura:

Temperatura: Medida de la cantidad de energía de las partículas de un cuerpo.
Tipo de magnitud:Fundamental.
Unidad SI: Kelvin (k).
Instrumentos de medida: Termómetro, termopar, resistencia eléctrica...
Otras Unidades:Grado, celesius, fahrenheit, reaumur...
Ejemplo: 3 k. La magnitud medida es la temperatura en la unidad Kelvin. La cantidad medida es 3 ( hay 3 veces un Kelvin). Se ha medido con termómetro.

Superficie:

Superficie: Espacio bidimensional  que ocupa un cuerpo.
Tipo de magnitud: Metro cuadrado.
Medida: Superficie = longitud1 x longitud2 .
Otras Unidades: área, acre, milla cuadrada, rood...
Ejemplo: 2m2. La magnitud medida es la superficie en la unidad metro cuadrado.La cantidad medida es 2 (hay 2 veces un metro cuadrado). Se ha medido con una fórmula ( largo por ancho) .

Volumen:

Volumen: Espacio tridimensional que ocupa un cuerpo.
Tipo de magnitud: Derivada.
Unidad SI: metro cúbico (m3).
Medida: Volumen = longitud1 x longitud2 x longitud3. Probeta, pipeta, bureta, matraz aforado...
Otras Unidades: Litro, barril, pinta, galón gota, taza....
Ejemplo: 3m3.La magnitud medida es el volumen en la unidad metro cúbico. La cantidad medida es 3  (hay 3 veces un metro). Se ha medido con una fórmula ( largo por ancho por alto).

 Densidad:

Densidad: Relación entre la masa que tiene un cuerpo y el espacio que éste ocupa.
Tipo de magnitud: Derivada.
Unidad SI: Kilogramo/ metro cúbico (kg/m3).
Medida:  Densidad = masa/volumen. Densímetro, picnómetro, balanza  hidrostática...
Otras Unidades:  Gramos por mililitro, onza por pulgada cúbica, slug por pie cúbico, libra por galón....
Ejemplo: 6kg/m3. La magnitud medida es la densidad en la unidad kilogramo por metro cúbico. La cantidad medida es 6 ( hay 6 veces un kilogramo en metro cúbico). Se ha medido con un densímetro.


Recuerda lo más importante:


La materia y su composición 

• Materia es todo lo que existe, tiene masa y volumen.
• Todos los cuerpos materiales están formados  por unas partículas llamadas átomos.
• Los átomos dependiendo de su  naturaleza pueden unirse  entre sí formando enlaces.
• La temperatura está directamente relacionada con  la energía que tienen los átomos o partículas que componen los cuerpos.
• Que los átomos estén  unidos entre sí depende del tipo de átomos y de la temperatura.

Propiedades de la materia 

• La masa de un cuerpo mide la cantidad de átomos o partículas que contiene.
• Volumen es el espacio que ocupa un cuerpo.
• A la división entre la masa y el volumen de un cuerpo se le llama densidad. d = m/v 
• En el espacio  que conocemos  hay tres dimensiones. ancho, largo y alto. Los espacios con 3 dimensiones se llaman tridimensionales, en los que predominan 2, bidimensionales, en los que predomina 1, unidimensionales.

Estados de la materia 

• Las partículas de los gases se atraen muy poco entre si están  separadas.
• Las partículas de los sólidos se atraen con mucha fuerza entre sí y están fuertemente unidas.
• Las partículas de los líquidos se atraen con fuerza intermedia entre sí y las partículas están unidas pero se mueven o deslizan unas con respecto de otras.
• El estado de una sustancia depende de dos factores: naturaleza de la sustancia y temperatura.

Medida y materia 

• Una magnitud es cualquier propiedad que se puede medir. Medires comparar  dos magnitudes y la cantidad que se toma como referencia para compararlas  es la unidad de medida.
• El Sistema Internacional (SI) es el organismo encargado de estudiar, establecer y clasificar, las magnitudes y unidades...
• Las magnitudes se clasifican en fundamentales y derivadas. Las derivadas utilizan a los fundamentales.
• Ejemplos de magnitudes fundamentales son: masa, longitud, tiempo y temperatura. Ejemplos de magnitudes derivadas son: superficie, volumen y densidad.