www.vicensvives.comwww.vicensvives.com

ESPAI 1Ciències de la naturalesa

Primer curs

ESPAI 1ESPAI 1

Índex

L’Univers i el Sistema Solar03

La matèria: volum, massa i densitat02

La matèria i els materials01 L’escorça terrestre07

La Terra, un planeta viu08

La diversitat dels éssers vius09

La Terra i la Lluna04

L’atmosfera05

La hidrosfera06

10

El regne animal (I). Els invertebrats11

El regne animal (II). Els vertebrats12

El regne vegetal

ESPAI 1ESPAI 1

La matèria: volum, massa i densitat

4. El volum

3. La longitud i la superfície

2. La massa

1. La mesura. Magnituds i unitats

02

5. La densitat

ESPAI 1ESPAI 1

Introducció

• Tots els objectes estan formats per matèria i, per això, diem que tenen massa i que ocupen cert volum.

• La massa i el volum poden mesurar-se perquè són magnituds.

• Per mesurar cal elegir unitats, que també són magnituds, per comparar-les amb la magnitud que es desitja valorar.

• Quan afirmen que un objecte d’igual volum és més pesant que un altre, estem dient que té més densitat.

02

ESPAI 1ESPAI 1

1. La mesura. Magnituds i unitats

1.1. Les magnituds

1.2. Què és mesurar?

1.3. Les unitats de mesura

1.4. El Sistema Internacional d’Unitats (SI)

02

ESPAI 1ESPAI 1

1.1. Les magnituds

• La matèria té dues propietats generals: massa i volum. A la massa i al volum els anomenem magnituds.

• És una magnitud tot allò que es pot mesurar.

• Altres magnituds són el temps, la longitud, la temperatura, etc.

02

ESPAI 1ESPAI 1

1.2. Què és mesurar?

• Mesurar una magnitud és comparar-la amb una altra de la mateixa classe que s’agafa com a unitat.

02

ESPAI 1ESPAI 1

1.3. Les unitats de mesura

• Des de l’antiguitat, l’ésser humà ha tingut necessitat de mesurar per fer intercanvis o comprar productes.

• Les antigues unitats de mesura tenien l’inconvenient que no eren iguals a tots els llocs.

• Finalment, es va comprendre la necessitat d’utilitzar unitats invariables i iguals per a tothom. Així s’ha arribat a un Sistema Internacional d’Unitats (SI).

02

ESPAI 1ESPAI 1

1.4. El Sistema Internacional d’Unitats (SI)

• Per poder comparar els resultats obtinguts en les mesures efectuades per persones de diferents llocs cal que tots els països tinguin el mateix conjunt d’unitats.

• S’anomena Sistema Internacional d’Unitats (SI), el conjunt unificat d’unitats que usa la majoria de països.

• Aquest sistema agafa el metre com a unitat de longitud i el quilogram com a unitat de massa. En el seu moment es van construir patrons (metre i quilogram) perquè servissin de referència.

02

ESPAI 1ESPAI 1

2. La massa

2.1. La massa. Unitats de massa

2.2. El quilogram patró

2.3. Bàscules o balances

02

ESPAI 1ESPAI 1

2.1. La massa. Unitats de massa

• La massa d’un objecte és la quantitat de matèria que conté.

• La unitat de massa del SI és el quilogram (kg). La unitat té múltiples i submúltiples; cada múltiple o submúltiple és 10 vegades més gran que l’anterior i 10 vegades més petit que el posterior.

02

ESPAI 1ESPAI 1

2.2. El quilogram patró

• El quilogram patró és la unitat de massa del SI, però quina massa té un quilogram?

• La massa del quilogram és la de l’anomenat quilogram patró, un cilindre fabricat amb platí i iridi, que es guarda al Museu de Pesos i Mesures de París.

02

ESPAI 1ESPAI 1

2.3. Bàscules o balances

• Els aparells amb què es mesura la massa dels objectes s’anomenen bàscules o balances.

• Les balances del supermercat, les del bany, etc. són balances digitals.

• Als laboratoris i a les farmàcies s’hi fa servir un altre tipus de balances en les quals podem veure els pesos que serveixen per equilibrar la quantitat de substància pesada i calcular-ne el valor.

• Per mesurar la massa dels líquids s’ha de fer una doble pesada: primerament el recipient buit i després aquest amb el líquid; tot seguit, es resten els valors i s’obté la massa neta.

02

ESPAI 1ESPAI 1

3. La longitud i la superfície

3.1. Longitud

3.2. Superfície

02

ESPAI 1ESPAI 1

3.1. Longitud

• La longitud d’un objecte és el que fa el segment de línia recta que va des d’un dels seus extrems fins a l’altre.

• La unitat de longitud en el SI és el metre, que també té múltiples i submúltiples, la utilització dels quals es fa en funció del tipus d’objecte que es vulgui mesurar: un llapis (centímetres) o una carretera (quilòmetres).

• De la mateixa manera que el quilogram patró, també hi ha un metre patró.

• No obstant això, actualment no es pren aquesta longitud com a mesura del metre, sinó una altra basada en la velocitat de la llum.

02

ESPAI 1ESPAI 1

3.2. Superfície

• La superfície mesura l’extensió d’un cos pla, que és igual al producte de dues longituds.

• La mesura de les superfícies s’expressa en unitats de longitud al quadrat: m2, cm2, km2… La unitat de superfície del SI és el metre quadrat (m2).

• Les superfícies regulars es mesuren per càlcul, aplicant-hi fórmules matemàtiques en què intervenen dimensions lineals.

• Per mesurar petites superfícies irregulars se’n pot dibuixar el contorn sobre paper mil·limetrat i comptar els quadrets sencers que conté; també es compten els que tenen més de la meitat dins del contorn.

02

ESPAI 1ESPAI 1

4. El volum

4.1. Volum

02

ESPAI 1ESPAI 1

4.1. Volum

• El volum d’una piscina, d’una caixa o d’una pilota és l’espai que ocupen.

• El resultat del càlcul d’un volum és el producte de tres longituds i s’expressa en unitats de longitud al cub: m3, cm3…

• La unitat de volum del SI és el metre cúbic (m3).

• Per conèixer el volum d’un sòlid de forma geomètrica regular, s’aplica una fórmula matemàtica en què intervenen les seves dimensions lineals.

• En el cas de líquids, existeixen recipients especials, com les provetes, que presenten una escala on es llegeix el volum del líquid que contenen.

• El volum dels recipients destinats a contenir algun producte s’anomena capacitat i es mesura amb el litre.

02

ESPAI 1ESPAI 1

5. La densitat

5.1. Relació entre massa i volum. La densitat

5.2. Càlcul de la densitat de líquids i de sòlids

02

ESPAI 1ESPAI 1

5.1. Relació entre massa i volum. La densitat

• Si comparem el volum d’una pilota de tennis amb el d’una bola de petanca veurem que són semblants, però notarem que pesa molt més la segona.

• Diem que el material de la bola de petanca, que és metàl·lica, és més dens.

• Les unitats en què es mesura la densitat depenen de les unitats utilitzades per mesurar la massa i el volum.

• La unidad de densitat del SI és el kg/m3.

02

ESPAI 1ESPAI 1

5.2. Càlcul de la densitat de líquids i de sòlids

• Per calcular la densitat de líquids i de sòlids, en cada cas hem de mesurar-ne la massa i el volum, per dividir tots dos valors i obtenir el valor de la densitat.

• En el cas de les substàncies líquides, la massa es dedueix pel procediment de la doble pesada i el volum és el que indica el recipient que el conté.

• En el cas de les substàncies sòlides, la massa es determina amb una sola pesada en una balança i el volum es troba en funció de la forma que tingui el cos: regular o irregular.

02