Propiedades y Transformaciones de la Materia: Estados, Cambios y Fuerzas

Definiciones Fundamentales

Materia

Materia es todo lo que tiene masa, ocupa un lugar en el espacio (volumen) y es perceptible a nuestros sentidos. Por ejemplo: agua, vidrio, plástico, aire, etc.

Cuerpo

Un cuerpo es una porción limitada de materia. Por ejemplo: silla, cuaderno, escuela.

Ejemplos de Materia

Algunos ejemplos comunes de materia incluyen: vidrio, plástico, metal, oro, hierro, tela, cemento, madera, agua.

Estados de la Materia

Sólido

• Tienen volumen definido.
• Poseen formas propias.
• No son compresibles.
• No fluyen.
• Poseen estructura cristalina (aunque otros, como el vidrio, son amorfos).
• Alta densidad.

Ejemplos: madera, metales, vidrios, hielo, plástico, etc.

Líquido

• Tienen volumen definido.
• No poseen forma propia, sino que adoptan la del recipiente que los contiene.
• Son poco compresibles.
• Fluyen (algunos, como el aceite, son más viscosos que el agua y fluyen más lentamente).
• Densidad intermedia.

Ejemplos: agua, alcohol, vinagre, miel, mercurio, etc.

Gaseoso

• No tienen volumen definido.
• No poseen forma propia.
• Son compresibles.
• Fluyen.
• Son expandibles y se expanden fácilmente.
• Baja densidad.

Ejemplos: aire (compuesto por oxígeno, nitrógeno, etc.), hidrógeno, dióxido de carbono, vapor de agua, gas natural.

Cambios de Estado de la Materia

Cambios por Aumento de Temperatura

Fusión

Es el pasaje del estado sólido al líquido. Ejemplos: hielo derritiéndose, fusión de grasas, metales fundiéndose.

Evaporación

Es el pasaje del estado líquido al gaseoso. Ejemplos: evaporación de agua, aceites, alcohol, mercurio.

Sublimación (o Volatilización)

Es el pasaje directo del estado sólido al gaseoso, sin pasar por el estado líquido. Ejemplos: naftalina, hielo seco (dióxido de carbono sólido), nieve en las montañas.

Cambios por Disminución de Temperatura

Solidificación

Es el pasaje del estado líquido al sólido. Ejemplos: congelación del agua, solidificación del alcohol o mercurio a bajas temperaturas.

Condensación

Es el pasaje del estado gaseoso al líquido. Ejemplos: formación de rocío (vapor de agua condensado), licuefacción de gases como el gas natural o el oxígeno.

Deposición (o Sublimación Inversa)

Es el pasaje directo del estado gaseoso al sólido, sin pasar por el estado líquido. Ejemplo: formación de escarcha a partir del vapor de agua.

Concepto de Fuerza

La fuerza es toda acción capaz de producir, modificar o impedir un movimiento y/o deformar un cuerpo.

Efectos de una Fuerza

Una fuerza puede producir modificaciones en los cuerpos, tales como:

• Cambio en el estado de movimiento: Por ejemplo, cuando pasamos una pelota a otra persona y esta la patea en sentido contrario.
• Cambio en la velocidad: Por ejemplo, cuando tiramos de un columpio hacia atrás y luego lo empujamos para aumentar su velocidad.
• Deformación del cuerpo receptor: Por ejemplo, cuando amasamos la masa de pizza y cambiamos su forma.

Unidades de Fuerza

Las unidades en que se mide la fuerza son:

• N (Newton)
• kgf (Kilogramo-fuerza)

Equivalencia entre Unidades

1 kgf ≈ 9,8 N

El Dinamómetro

El dinamómetro es un instrumento utilizado para medir fuerzas o para calcular el peso de los objetos. El dinamómetro tradicional, inventado por Isaac Newton, basa su funcionamiento en el estiramiento de un resorte que sigue la ley de elasticidad de Hooke en el rango de medición.