Conceptos Esenciales: Propiedades de Materiales, Ciclos Naturales y Máquinas Simples

Propiedades Fundamentales de los Materiales

Los materiales poseen diversas propiedades que determinan su comportamiento y utilidad. A continuación, se describen algunas de las más importantes:

• Dureza: Es la propiedad que tienen los materiales de resistir el rayado y el corte en su superficie.
  • Ejemplos: metal, vidrio, asfalto, loseta, hierro.
• Tenacidad: Es la propiedad que tienen los materiales de resistir fuerzas aplicadas sin romperse o quebrarse.
  • Ejemplos: madera, plástico, llanta, metal, acero.
• Elasticidad: Es la propiedad de algunos materiales de recobrar su forma original después de ser deformados.
  • Ejemplos: hule, goma, resorte, chicle, látex.
• Permeabilidad: Es la capacidad de un material para permitir que un líquido lo atraviese.
  • Ejemplos: colador, papel, tela, cartón, esponja.

Conceptos Clave para la Sostenibilidad: Las 3R

Para promover un uso responsable de los recursos y proteger el medio ambiente, se aplican los principios de las 3R:

• Reúso: Consiste en volver a usar un recurso en la misma función para la que fue creado o en una nueva.
  • Ejemplo: Una botella de agua, en vez de tirarla, se puede utilizar como maceta.
• Reciclado: Proceso mediante el cual se separan los diferentes materiales de los residuos con el fin de elaborar productos nuevos.
  • Ejemplo: Recolectar botellas de plástico para fabricar otras botellas nuevas.
• Reducción: Implica utilizar la cantidad indispensable de recursos necesarios en acciones cotidianas, minimizando el consumo.
  • Ejemplo: Ahorrar el agua posible y no malgastarla; apagar la luz cuando no sea necesaria.

Degradación de Materiales y Tiempos de Descomposición

La degradación es un proceso natural en el cual los materiales se reintegran a la naturaleza. El tiempo que tardan en degradarse varía considerablemente:

• Más de 100 años (o 100 a 1000 años):
  • Pila
  • Botella de plástico
  • Tenis
  • Bolsas de plástico
  • Tapas de plástico
  • Encendedor
  • Vasos o platos de unicel (más de 100 años)
• Más de 30 años:
  • Metal (general)
  • Envase de metal
  • Lata de aluminio
  • Chicle
  • Un cigarro (colilla)
• De 1 a 3 días:
  • Papel
• 3 a 4 semanas:
  • Residuos de alimentos

Transformaciones de la Materia

La materia puede experimentar diferentes tipos de transformaciones:

Transformaciones Temporales

Los materiales pasan de un estado a otro o cambian de forma, pero pueden regresar a su estado original o el cambio es reversible.

• Ejemplo: Cuando te cortas el pelo, te vuelve a crecer.
• Ejemplo: Una mantequilla pasa de sólido a líquido (al calentarse) y puede volver a solidificarse.
• Ejemplo: Cuando te cortas la piel, esta se regenera.

Transformaciones Permanentes

Las sustancias cambian su composición y no regresan a su forma original; el cambio es irreversible.

• Ejemplo: Cocinar un alimento crudo.
• Ejemplo: Quemar un papel.
• Ejemplo: Que se consuma una vela.

La Combustión: Proceso y Consecuencias

La combustión es una reacción química que consiste en la oxidación rápida de un material llamado combustible con el oxígeno atmosférico. Este proceso se aprovecha para diversas necesidades, como mover máquinas, cocer alimentos o calentarse durante el invierno.

Aunque la combustión genera energía, la quema excesiva de combustibles contamina el ambiente, liberando sustancias nocivas a la atmósfera.

Máquinas Simples: Fundamentos de la Mecánica

Las máquinas simples son dispositivos que modifican la dirección o la magnitud de una fuerza. Son la base de muchas herramientas y mecanismos complejos:

• Palanca: Consiste en una barra rígida con un punto de apoyo (fulcro).
• Plano Inclinado: Consiste en una superficie plana que forma un ángulo respecto al suelo.
• Rueda: Es un artefacto circular que gira alrededor de un eje.
• Polea: Es una rueda acanalada por la que pasa una cuerda, utilizada para cambiar la dirección de una fuerza o para reducir la fuerza necesaria para levantar un objeto.