TEMA 1: LA MATÈRIA

I LA SEVA MESURA

QUÈ APRENDREM? � SCIENTIFIC METHOD � LA MATÈRIA I LA SEVA MESURA:

MAGNITUDS I UNITATS � LONGITUT I SUPERFÍCIE � MASSA I VOLUM � SEGURETAT AL LABORATORI � LA DENSITAT � MYTH TO SCIENCE

INTRODUCCIÓ Actualment, la majoria de les persones poden explicar sense massa dificultats molts fenòmens comuns de la naturalesa com, per exemple, perquè hi ha nit i dia, perquè les coses cauen, perquè plou o què són els llamps i els trons. Però no gaire temps enrere, aquests fenòmens eren misteris als que s’intentava donar una resposta.

Els coneixements que ara tenim són el resultat del treball de molts científics que no només es feien preguntes sinó que es van esforçar per trobar respostes raonables i ben fonamentades. Per aconseguir-ho van aplicar procediments d’investigació basats en la observació, mesura i experimentació.

PENSA! � COM CREUS QUE S’HAN ARRIBAT A

EXPLICAR ELS DIFERENTS FENÒMENS QUE ENS ENVOLTEN?

� CREUS QUE TOT ÉS MESURABLE? � QUINES COSES ES PODEN MESURAR?

THE SCIENTIFIC WORK � All people are born scientists because

curiosity is innate in humans. � Children begin their exploration of the

environment from birth. � When they can speak the language

fluently, they start asking questions: �  Why does it rain? �  Why is ice cold? �  Why are leaves green? �  Why…?

TEAMWORK

TEAMWORK: DO YOU KNOW THEM?

ISAAC NEWTON HENRY CAVENDISH

CHARLES DARWIN MARIE CURIE

LISE MEITNER ALBERT EINSTEIN RITA LEVY STEPHEN HAWKING

TEAMWORK: DO YOU KNOW THEM?

TEAMWORK ISAAC NEWTON GRAVITY

HENRY CAVENDISH HYDROGEN AND COMPOSITION OF WATER

CHARLES DARWIN EVOLUTIONISM. ORIGIN OF SPECIES

MARIE CURIE RADIOACTIVITY

LISE MEITNER NUCLEAR FISSION

ALBERT EINSTEIN THEORY OF RELATIVITY

RITA LEVY GROWTH FACTORS

STEPHEN HAWKING SINGULARITIES OF RELATIVITY

SCIENTIFIC METHOD

SCIENTIFIC METHOD

� The scientific method consists of different steps when making an experiment.

LA MATÈRIA I LA SEVA MESURA

LA MATÈRIA

� MATÈRIA: és tot allò que ocupa un lloc en l’espai i té massa.

Tot el que ens envolta és matèria: l’aigua, les roques, l’aire, tu mateix!

MAGNITUDS FÍSIQUES � Una magnitud física és qualsevol qualitat

de la matèria que es pugui mesurar. � Exemples: la massa, les dimensions d’un

cos, la temperatura, etc.

LA MESURA � Per a mesurar una magnitud es necessari

primer establir com a referència de comparació una part de la mateixa magnitud, aquesta part es denomina unitat.

� Mesurar és comparar el que mesuram amb la unitat.

� Una mesura s’expressa amb un número seguit de la unitat o el símbol de la unitat amb el que s’ha realitzat la mesura.

� Per exemple:

Tres quilograms = 3 kg

� A cops podem tenir mesures molt, molt grans o molt molt petites. Quan això ocorre els científics utilitzen el que denominam notació científica.

NOTACIÓ CIENTÍFICA

�  És una manera ràpida de representar un número utilitzant potències de base deu.

�  Norma: només hi pot haver una xifra abans de la coma.

�  Si movem la coma cap a l’esquerra la potència serà d’exponent positiu. S’utilitza per a números molt grans.

�  Si movem la coma cap a la dreta la potència serà d’exponent negatiu. S’utilitza per a números molt petits.

EXEMPLES I ACTIVITATS: � 3 200 kg 3,2 · 103 kg � 3 180 000 000 m 3,18 · 109 m �  360 000 ºC � 500 l � 45 000 J � 789, 7 s � 5 008, 76 kg

� 3,2 · 105 kg 320 000 kg � 3,18 · 1010 m 31 800 000 000 m �  3,6 · 104 ºC � 4· 102 l � 5,6· 106 J � 6,789 · 102 s � 7, 00345 · 103 kg

EXEMPLES I ACTIVITATS:

EXEMPLES I ACTIVITATS: � 0, 0032kg 3,2 · 10-3 kg � 0, 000000675 m 6,75 · 10-7 m �  0,00045 ºC � 0,06 l � 0,000000096J � 0,0875 s

EXEMPLES I ACTIVITATS: � 3,2 · 10-5 kg 0,000032 kg � 3,18 · 10-10 m 0,000000000318 m �  3,6 · 10-4 ºC � 4· 10-2 l � 5,6· 10-6 J � 6,789 · 10-2 s � 7, 00345 · 10-3 kg

SISTEMA D’UNITATS

� Antigament s’utilitzava una gran varietat d’unitats mal definides i amb variacions locals, com per exemple els peus.

� Però per afavorir la comunicació científica, es va fer necessari seleccionar una unitat de referència ben definida i que no varií.

� D’aquesta manera es va establir el sistema internacional d’unitats (SI).

� Consta de 7 unitats bàsiques. � La resta d’unitats es poden definir per la

combinació d’aquestes, i s’anomenen unitats derivades.

SISTEMA INTERNACIONAL D’UNITATS ( SI)

MAGNITUD UNITAT SÍMBOL

Longitud metre m

Massa quilogram kg

Temps segons s

Temperatura Kelvin K

Intensitat de corrent Ampere A

Quantitat de substància mol mol

Intensitat lluminosa candela cd

ESCRIPTURA DE SÍMBOLS � S’escriuen en minúscules, excepte els que

deriven de noms propis. � No es correcte escriure’ls un punt final. � No es correcte escriure’ls en plural. 3 kg 3 Kg 3 kg. 3 kgs

ACTIVITATS 1.  Indica quines d’aquestes propietats són

magnituds: Longitud, gust, velocitat, bondat, tristesa, volum, temperatura, intel·ligència, sentit de l’humor

2.  Què és el SI? Quines avantatges presenta?

3.  Quina diferència hi ha entre una unitat

fonamental i una derivada? Posa un exemple de cada una.

ACTIVITATS 4.  La distància entre dues poblacions és 25

quilòmetres. Explica per què les següents afirmacions són falses:

a.  La distància no és una magnitud fonamental.

b.  El quilòmetre és una magnitud derivada de quilo i metre.

c.  Escriure 25 kms és la manera abreujada d’indicar aquesta distància.

d.  Les poblacions disten 25 quilos.

LONGITUD I SUPERFÍCIE

LONGITUD � La longitud és la magnitud física que

expressa la distància entre dos punts. � La unitat SI és el metre [m].

SUPERFÍCIE � La superfície és la part externa d’un cos. � La mesura d’una superfície és la seva

àrea. � La unitat SI és el metre quadrat [m2].

FACTORS DE CONVERSIÓ

Per transformar una unitat en una altra, mitjançant factors de conversió es segueix el següent procediment: � Primer passem a la unitat SI. � Després a la unitat desitjada.

LONGITUD

UNITAT SÍMBOL FACTOR DE CONVERSIÓ

Quilòmetre km 1km=1000m

Hectòmetre hm 1hm=100m

Decàmetre dam 1dam=10m

Metre m 1m

Decímetre dm 1dm=0,1m

Centímetre cm 1cm=0,01m

Mil·límetre mm 1mm=0,001m

EXEMPLES I ACTIVITATS: � 23 hm a m:

� 23000 mm a m:

� 0,02575 km a cm:

� 45 m =… cm � 46000 mm= …m � 3,24 km = … m �  35000 m = … km � 0,0054 hm = … cm

� 0,125 m = … mm � 3,6 dam = … cm � 860 dm = … dam

23hm×100m1hm

= 2300m

23000mm× 0,001m1mm

= 23m

0,02575km×1000m1km

×1cm0,01m

= 2575cm

SUPERFÍCIE

UNITAT SÍMBOL FACTOR DE CONVERSIÓ

Quilòmetre quadrat km2 1km2=1000 000m2

Hectòmetre quadrat hm2 1hm2=10 000m2

Decàmetre quadrat dam2 1dam2=100m2

Metre quadrat m2 1m2

Decímetre quadrat dm2 1dm2=0,01m2

Centímetre quadrat cm2 1cm2=0,0001m2

Mil·límetre quadrat mm2 1mm2=0,000001m2

EXEMPLES I ACTIVITATS: � 23 hm2 a m2:

� 23000 mm2 a m2:

� 0,02575 km2 a cm2:

� 4 m2 =… cm2 � 0,008 km2= …m2 � 200000 mm2= … m2 �  34 km2 = … hm2 � 6,8 dm2 = … cm2

� 0,65 dam2 = … dm2 � 65000 m2 = … hm2 � 0,1 km2 = … dam2

23 2hm ×10000m2

1hm2 = 230000m2

23000mm2 ×0,000001m2

1mm2 = 0,023m2

0,02575km2 ×1000000m2

1km2 ×1cm2

0, 0001m2 = 257500000cm2

MASSA I VOLUM

LA MASSA � La massa és la quantitat de matèria que

té un cos. � La unitat SI és el quilogram[kg].

3

MASSA

UNITAT SÍMBOL FACTOR DE CONVERSIÓ

Quilogram kg 1kg=1000g

Hectogram hg 1hg=100g

Decagram dag 1dag=10g

gram g 1g

Decigram dg 1dg=0,1g

Centigram cg 1cg=0,01g

Mil·ligram mg 1mg=0,001g

CALCULA: � 0,035 kg = … mg � 25 000 g = … kg � 13,2 mg = … cg � 12 000 dg = … kg � 0,0055 hg = … g � 0,102 kg = … dag � 73,5 dag = … dg � 7860,5 cg = … g

VOLUM

� El volum és l’espai que ocupa un cos. � La unitat SI és el metre cúbic [m3].

VOLUM

UNITAT SÍMBOL FACTOR DE CONVERSIÓ

Quilòmetre cúbic km3 1km3=1000 000 000 m3

Hectòmetre cúbic hm3 1hm3=1 000 000 m3

Decàmetre cúbic dam3 1dam3=1000m3

Metre cúbic m3 1m3

Decímetre cúbic dm3 1dm3=0,001m3

Centímetre cúbic cm3 1cm3=0,000 001m3

Mil·límetre cúbic mm3 1mm3=0,000 000 001m3

CAPACITAT � La capacitat és la quantitat d’espai que

hi ha dins un recipient. � Les unitats de volum i capacitat es solen

usar com a sinònims.

Equivalències

1m3 = 1 kl

1 dm3 = 1 l

1 cm3 = 1 ml

CALCULA: � 2400 m3 = … hm3 � 0,0005 km3 = … m3 � 59650 cm3 = … m3 � 5 dm3 = … cm3 � 0,45 m3 = … l � 24 ml = … cm3

� 34,5 dm3 = … l � 0,8 m3 = … cl

COMPROVA! � Construeix un un cub, que les seves

dimensions siguin 1 dm3.

FROM MYTH TO SCIENCE Myths are stories that explain a natural phenomenon. Before humans found scientific explanations for such things as the moon and the sun and rainbows, they tried to understand them by telling stories.

EXAMPLES: �  VOLCANO’S ERUPTION:

Greek and Romans, and probably the other civilisations before them, believed that volcanic eruption was the fact of Gods. The two Gods of fire (Hephaestus for the Greeks and Vulcan for the Romans), were supposed to live inside of the volcanoes and provoke eruption when in bad mood.

Hephaestus

� NIGHT AND DAY: According to Egypt mythology, Ra was the god of sun. He navigated on a boat through a river, and at the end of the day, he arrived to the underworld, so the day turned into night.

TEAMWORK Look for information about other myths related to natural phenomena. � Earthquake � Light and thunder � Eclipse � Rain � Tide( marea)