Física y tecnología en la escuela técnica

TECNOLOGÍA APLICADA A LA FISICA
Cuadernillo de lectura y actividades para alumnos de 1er Año de
Escuela Técnica
Mgter. Ing. González Gustavo
Año 2023
Nombre: .…….…………...……
Curso: ………….…………………
Horario: ..……………….……..

Tecnología Aplicada a la Física
Mgter. Ing. GONZALEZ Gustavo
2
Tecnología Aplicada a la Física by Gustavo Manuel González is licensed under CC BY-
NC 4.0. To view a copy of this license, visit https://creativecommons.org/licenses/by-
nc/4.0
AVISO AL LECTOR
El siguiente material contiene información proveniente de diversas fuentes,
bibliográficas e internet. Dicha información fue condensada y resumida en el presente
material con fines únicamente didácticos y sin ánimos de lucro.

3
ÍNDICE
CAPITULO 1 - LA TECNOLOGÍA 7
1.1. La Tecnología – Definición ………...........................................................7
1.1.1. La técnica……….......................................................................7
1.1.2. Diferencias entre técnica y tecnología...................................7
1.1.3. Breve historia de la tecnología …………...................................7
1.1.4. Tendencias tecnológicas en la actualidad …….......................7
1.1.5. Distinción entre tecnología, ciencia y arte ….........................8
1.2. Clasificación de tecnologías ……….........................................................8
1.2.1. Tecnologías blandas y duras ………………….……….....................8
1.2.2. Bienes y servicios ……………………………………...........................9
1.3. Proceso Tecnológico ………....................................................................9
1.4. Riesgos de la Tecnología ………..............................................................9
1.5. La técnica y sus requerimientos ..………..............................................10
1.5.1. Proceso de producción artesanal……...................................10
1.5.2. Proceso de producción Industrial……...................................10
1.6. La Física………......................................................................................11
1.6.1. Ramas de la Física según su estudio a lo largo de la historia
………………………………………………………………………………………11
1.6.2. Ramas de la física según el objeto de estudio .....................11
1.6.3. La relación entre la física y la tecnología …..........................12
ACTIVIDADES CAPITULO 1 .........................................................................12
CAPITULO 2 - LA MATERIA 15
2.1. La materia. Definición y propiedades ………........................................15
2.2. Propiedades de la materia ………........................................................15
2.3. Masa………..........................................................................................15
2.4. Peso………...........................................................................................16
2.5. La balanza ………..................................................................................16
2.5.1. Balanzas mecánicas: Balanza de doble platillo….................16
2.5.2. Balanzas electrónicas: La balanza digital.............................17
2.5.3. Balanza de resorte: el dinamómetro ...................................17
2.6. Diferencia entre peso y masa…..........................................................17
2.7. Longitud..............................................................................................18
2.7.1. La cinta métrica …….............................................................18
2.7.2. El calibre……........................................................................20
2.7.3. El tornillo micrométrico…….................................................22
2.8. Área, superficie y sección …................................................................24
2.9. Perímetro…………………….…..................................................................25
2.10. Volumen …........................................................................................25
2.11. Densidad…........................................................................................26
2.12. Pasaje y conversión de unidades ……...............................................26
2.12.1. Múltiplos y submúltiplos de unidades...............................26
2.12.2. Conversión de unidades en distintos sistemas..................27
2.12.3. Conversión de unidades de superficie …………….................27
2.12.4. Conversión de medidas de volumen……………….................29
2.12.5. Equivalencia entre las medidas de volumen y de capacidad
………………...........................................................................30
ACTIVIDADES CAPITULO 2……………….........................................................31
CAPITULO 3 – MATERIALES 33
3.1. Material – Definición………..................................................................34
3.1.1. La tecnología de materiales.................................................34
3.1.2. Propiedades de los materiales.............................................34
3.1.2.1. Propiedades mecánicas…….....................................35
3.1.2.2. Propiedades acústicas …….......................................35
3.1.2.3. Las propiedades eléctricas …..................................36
3.1.2.4. Propiedades térmicas ……........................................36
3.1.2.5. Propiedades magnéticas .........................................36
3.1.2.6. Propiedades físico-químicas....................................37
3.1.2.7. Propiedades ópticas ................................................37
3.2. Materiales reciclables ………................................................................37
3.3. Las tres R: Reutilizar, Reducir y Reciclar….………..……..........................38
3.4. ¿La cuarta R?: Reparar .…………………………………...……..........................38
ACTIVIDADES CAPITULO 3 ……………...........................................................39

4
CAPITULO 4 - EL PROCESO TECNOLÓGICO 41
4.1. El proceso tecnológico y sus etapas………...........................................41
4.1.1. Identificación del problema y propuesta de la solución......41
4.1.2. Diseño …...............................................................................41
4.1.3. Planificación y Desarrollo…..................................................41
4.1.4. Construcción/Implementación............................................41
4.1.5. Verificación y Evaluación …..................................................41
4.2. Materiales e insumos ……….................................................................43
4.2.1. Insumo.................................................................................43
4.2.2. Materia prima......................................................................43
4.2.3. Clasificación de materias primas estructurales….................43
4.2.3.1. Materias primas utilizadas en su estado natural.....43
4.2.3.2. Materias primas consumibles .................................44
4.2.3.3. Materias primas en la construcción ........................45
4.2.3.4. Materias primas influyentes en la vida cotidiana....45
CAPITULO 5 – ESTÁTICA 47
5.1. Fuerzas: concepto, elementos, unidades………...................................47
5.1.1. Componentes de una fuerza................................................47
5.1.2. Unidades de fuerza..............................................................48
5.2. Sistemas de fuerzas………....................................................................48
5.3. Escala de fuerzas ………....................................................................49
5.3.1. Sistemas colineales..............................................................49
5.3.2. Sistemas de fuerzas paralelas..............................................49
5.3.3. Sistemas de fuerzas concurrentes .......................................50
5.4. Resultante y equilibrante de un sistema de fuerzas…….....................50
5.4.1. Método del paralelogramo..................................................51
5.4.2. Método de la Poligonal …....................................................51
5.5. Relación de Stevin ……………….............................................................52
5.6. Momento de una Fuerza ………...........................................................52
CAPITULO 6 - MAQUINAS SIMPLES 59
6.1. Maquinas simples ………......................................................................59
6.2. Palancas ……….....................................................................................59
6.2.1. Palanca de primer género....................................................59
6.2.2. Palanca de segundo género…..............................................60
6.2.3. Palanca de tercer género…………….......................................60
6.3. Plano Inclinado…………........................................................................61
6.4. Torno………..........................................................................................62
6.5. Poleas……….........................................................................................63
6.5.1. Poleas fijas...........................................................................63
6.5.2. Poleas móviles ………………….…..............................................64
6.6. Aparejos …….......................................................................................65
6.6.1. Aparejos potenciales ...........................................................65
6.6.2. Aparejos factoriales ………….................................................65
6.6.3. Aparejos diferenciales ……….................................................66
CAPITULO 7 - ENERGÍAS NO RENOVABLES 73
7.1. Energías no renovables ………..............................................................73
7.1.1. Energía Nuclear….................................................................73
7.1.2. Los combustibles fósiles…....................................................73
7.2. Energía ……….......................................................................................74
7.2.1. Unidades de medida de energía..........................................74
7.2.2. Tipos de energía…................................................................74
7.2.2.1. La energía cinética ................................................75
7.2.2.2. La energía potencial..............................................75
7.2.2.3. La energía electromagnética.................................75
7.2.3. Formas de energía ...............................................................76
7.2.3.1. La energía térmica ................................................76
7.2.3.2. La energía eléctrica ..............................................76
7.2.3.3. La energía luminosa o lumínica.............................76
7.2.3.4. La energía química ................................................76
7.2.3.5. La energía mecánica..............................................77

5
CAPITULO 8 - ENERGÍAS RENOVABLES 79
8.1. Energías renovables ………...................................................................79
8.2. Energía Geotérmica …………….............................................................79
8.3. Energía Mareomotriz ……………...........................................................79
8.4. Energía Undimotriz ………………............................................................80
8.5. Energía Solar ………………......................................................................80
8.6. Energía Eólica……………….....................................................................81
8.7. Energía de Biomasa………………............................................................81
ANEXO .................................................................................................83
BIBLIOGRAFIA…….................................................................................86

6

7
CAPITULO 1
LA TECNOLOGÍA
1.1. La Tecnología - Definición
La tecnología es el conjunto de conocimientos técnicos
científicamente ordenados que permiten diseñar y crear bienes, servicios,
métodos y procesos que buscan satisfacer las necesidades esenciales y
los deseos de la humanidad.
Es una palabra de origen griego, formada por "technē" que significa
técnica, arte u oficio (que puede ser traducido como destreza) y logia
(λογία, el estudio de algo). Es decir, es la ciencia que estudia la técnica,
métodos, artes u oficios utilizados para satisfacer una necesidad.
¿Pero... a que hace referencia la palabra “tecnología”? La
tecnología puede referirse a objetos que usa la humanidad (como
maquinas, utensilios, hardware), pero también abarca sistemas, métodos
de organización y técnicas.
El termino también puede ser aplicado a áreas específicas como
"tecnología de la construcción", "tecnología médica", "tecnología de la
información", "tecnología de las telecomunicaciones", etc.
1.1.1. La técnica
La técnica (del griego, tekhnē 'arte, técnica, oficio') es un
procedimiento o conjunto de reglas, normas o protocolos que tiene como
objetivo obtener un resultado determinado y efectivo, ya sea en el campo
de las ciencias, de la tecnología, del arte, del deporte, de la educación o
en cualquier otra actividad.
También se la define como un conjunto de procedimientos que se
usan para llevar a cabo un arte, ciencia o actividad determinada. En
general, se adquieren por medio de su práctica y requieren determinadas
habilidades o destrezas. Si una persona estudia una técnica es para
aprender nuevas formas de cómo llevar a cabo un arte u oficio o bien
enriquecerse aún más en la labor que ya ejerce.
1.1.2. Diferencias entre técnica y tecnología
A veces no se distingue correctamente la técnica de la tecnología,
pero si pueden diferenciarse:
• La tecnología se basa en aportes científicos, en cambio la técnica por
experiencia social;
• La actividad tecnológica suele ser hecha por maquinas (aunque no
necesariamente) y la técnica es preferentemente manual;
• La tecnología se suele poder explicar a través de textos o gráficos
científicos, en cambio la técnica es más empírica.
1.1.3. Breve historia de la tecnología
La humanidad comienza a formar tecnología convirtiendo los
recursos naturales en herramientas simples. El descubrimiento
prehistórico de controlar el fuego incrementa la disponibilidad de fuentes
de comida, y la invención de la rueda ayuda a los humanos a viajar y
controlar su entorno.
La tecnología formal tiene su origen cuando la técnica
(primordialmente empírica, prueba y error) comienza a vincularse con la
ciencia, sistematizándose así los métodos de producción. Ese vínculo con
la ciencia hace que la tecnología no solo abarque "el hacer", sino también
su reflexión teórica. Tecnología también hace referencia a los productos
resultados de esos procesos.
Muchas tecnologías actuales fueron originalmente técnicas. Por
ejemplo, la ganadería y la agricultura surgieron del ensayo (de la prueba y
error). Luego se fueron tecnificando a través de la ciencia, para llegar a ser
tecnologías.
1.1.4. Tendencias tecnológicas en la actualidad
Actualmente, el mercado y la competencia en general hacen que
deban producirse nuevas tecnologías continuamente, esto es llamado
tecnología de punta.
Hoy también se emplea mucho la transferencia de tecnología
mundial, por cooperación o por compraventa de tecnologías. En el pasado

8
muchas veces esto se lograba conquistando pueblos, usualmente por la
fuerza.
También existe una tendencia a la miniaturización de los
dispositivos tecnológicos. Otra tendencia en tecnología de las últimas
décadas es la obsolescencia tecnológica.
Desde el punto de vista psicológico, la tecnología puede afectarnos
de dos grandes formas: tecnofobia y tecnofilia.
La carencia de conocimientos básicos sobre tecnologías modernas
trae aparejado otro problema: el analfabetismo tecnológico.
En síntesis, la tecnología llego a arraigarse tanto en nuestro estilo
de vida que nos hace dependiente de ella ya que nos facilita abastecer
tantas necesidades como comunicación, transporte, educación,
alimentación, vivienda y otra gran variedad de bienes y servicios.
1.1.5. Distinción entre tecnología, ciencia y arte
Una buena forma de distinguir tecnología, de ciencia y de arte es a
través de su finalidad:
• Las ciencias buscan la verdad a través de los métodos científicos.
• Las artes buscan llegar a los sentimientos humanos, el placer
intelectual, la belleza de todas las cosas.
• Las tecnologías buscan satisfacer necesidades y deseos humanos,
buscan resolver problemas prácticos usando en parte la ciencia.
1.2. Clasificación de tecnologías
Existen múltiples formas de clasificación de las tecnologías, la más
generales suelen ser la que separa a las mismas entre tecnologías blandas
y duras (hardware y software) y la que las separa en bienes y servicios:
1.2.1. Tecnologías blandas y duras
Esta clasificación tiene una distinción conceptual acerca de la
percepción de esta tecnología de acuerdo con el sentido del taco en si son
o no tangibles, es decir, si se pueden o no percibir con el sentido del tacto.
• Tecnologías blandas (Software): Son aquellas que son
intangibles (que no se pueden tocar o sentir por el sentido del
tacto), el ejemplo más característico y que lleva dicha
denominación son los programas informáticos o Software. Por
ejemplo, los programas informáticos como escritores, hojas de
cálculo, videojuegos, sistemas operativos e incluso aplicaciones
celulares son ejemplos “intangibles” de tecnologías blandas.
• Tecnologías duras (Hardware): Son aquellas que son tangibles
(se pueden tocar o sentir por el sentido del tacto). Los ejemplos
característicos son infinitos, muebles, electrodomésticos, ropa,
vehículos de transporte, artículos electrónicos, elementos de
cocina, elementos de limpieza e higiene, insumos para la salud, etc.

9
Un software está muy conectado a un hardware, si bien un software
requiere de un hardware como interfaz para ser utilizado los mismos se
complementan, a tal punto que la falta de uno hace obsoleto al otro.
1.2.2. Bienes y servicios
Los bienes y servicios tecnológicos (los productos tecnológicos)
son todos aquellos que responden a las necesidades de las personas y se
obtienen a partir de las diferentes tecnologías. En general, de acuerdo con
esta clasificación hay dos tipos de productos:
• Bienes: los bienes son los artefactos y materiales. Por ejemplo, un
abrelatas, una mesa, un televisor, un automóvil, un reloj, la ropa, la
madera, el acero, los medicamentos, los artículos de limpieza, etc.
Estos productos se obtienen a partir de la transformación y
elaboración de distintas materias primas (sustancias naturales o
parcialmente modificadas).
• Servicios: los servicios son los beneficios que provienen de una
empresa, organización, o del trabajo grupal o individual de personas
destinados a cuidar los intereses o a satisfacer necesidades del
público o de alguna entidad oficial o privada. Por ejemplo, los servicios
de internet, telefonía celular, energía eléctrica, agua potable,
fumigación, correo, salud, bomberos, control de calidad, información
al consumidor, saneamiento ambiental, seguridad, transporte, etc.
1.3. Proceso Tecnológico
Este proceso, que es el mismo que se ha utilizado desde los albores
de la humanidad, posee ciertas similitudes al método científico,
principalmente en las etapas previas que tiene la Tecnología para
solucionar estos problemas.
Un Proceso Tecnológico es aquel que nace de la necesidad de
solucionar un problema de manera que, a través de un análisis y posterior
diseño conduce a una o diversas soluciones tecnológicas o tecnologías.
Las etapas del proceso tecnológico son las siguientes:
• Identificar el problema
• Estudiar o investigar una solución al problema
• Diseño de la solución
• Planificación
• Construcción
• Prueba o verificación
Cada una de estas etapas se describirán más adelante con mayor
precisión en el Capítulo 4.
1.4. Riesgos de la Tecnología
La tecnología sirve a las necesidades del hombre, sin ella no
seriamos quienes somos y no disfrutaríamos de múltiples beneficios,
facilidades y comodidades a las cuales estamos acostumbrados. Sin
embargo, en ciertos casos el afán de lucro, de progreso, de poder y de
excesos, muchas veces trae consecuencias nefastas sobre la naturaleza
de la cual extraemos recursos para producir bienes y servicios. Lo mismo
sucede sobre la propia sociedad cuando se interfiere en la calidad de vida
de las personas para que la tecnología pueda convivir con ella. Ejemplos
característicos de esto son las emisiones de escape de una automóvil, la
radiación electromagnética de celulares y otros dispositivos eléctricos y
electrónicos, los envoltorios de alimentos que se desechan al suelo sin su
correspondiente gestión, entre otros.

10
El hombre al crear tecnología siempre altera de alguna manera u
otra manera el medio ambiente y el comportamiento de la sociedad, en
ocasiones con consecuencias muy negativas a larguísimo plazo. También
puede afectarse a sí mismo, en tal forma que la introducción de ciertas
tecnologías por reemplazo deja sin trabajo a miles de personas.
1.5. La técnica y sus requerimientos
La técnica requiere tanto destrezas manuales como intelectuales,
frecuentemente el uso de herramientas y de varios conocimientos. En los
animales las técnicas son características de cada especie. En el hombre,
la técnica surge de su necesidad de modificar el medio y se caracteriza por
ser transmisible, aunque no siempre es consciente o reflexiva.
Generalmente, cada individuo la aprende de otros y eventualmente la
modifica.
Es generalizada la creencia, que solo las personas son capaces de
construir con la imaginación, algo que luego pueden concretar en la
realidad. Sin embargo, algunos primates superiores, aparte del hombre,
pueden fabricar herramientas. La técnica, a veces difícil de diferenciar de
la tecnología, surge de la necesidad de transformar el entorno para
adaptarlo mejor a sus necesidades.
La historia de la técnica es la historia de la invención de
herramientas y métodos con un propósito practico. La historia moderna
está relacionada íntimamente con la historia de la ciencia, pues el
descubrimiento de nuevos conocimientos ha permitido crear nuevas cosas
y, recíprocamente, se han podido realizar nuevos descubrimientos
científicos gracias al desarrollo de nuevas tecnologías, que han extendido
las posibilidades de experimentación y adquisición del conocimiento.
1.5.1. Proceso de producción artesanal
Es la elaborada por artesanos. Cada objeto que realizan es
elaborado a mano por eso se realizan pocos y no muchos como en las
fábricas. Para ello se ocupa la habilidad en la técnica tradicional para
transformar la materia prima en objetos de valor estético y cultural.
Su producción es determinada por la complejidad del producto y
cada pieza se manufactura de manera individual con un sello característico
del productor.
1.5.2. Proceso de producción Industrial
El proceso de producción industrial precisa de ciertos elementos
como la materia prima, la mano de obra cualificada y una cierta tecnología
más o menos compleja. El resultado del proceso de producción será el
producto, eje entorno al cual gira todo el proceso de producción. Dicho
producto ostentara una serie de características, de entre ellas una es
fundamental desde el punto de vista de la gestión y el control de la
producción: La calidad del producto.

11
Todo proceso de producción industrial precisara una estructura
donde realizar la actividad necesaria para la producción y se dará en un
entorno que modificara la propia actividad industrial (demanda, disposición
de materia prima y mano de obra cualificada, climatología y medios de
comunicación).
1.6. La Física
La física es la ciencia que estudia la materia (los cuerpos) y lo que
ocurre sobre ellos cuando al actuar sobre ellos estos no cambian, es decir
siguen siendo los mismos.
Por ejemplo, si desplazo una hoja de papel esta no habrá
cambiado, seguirá siendo una hoja, pero sufrió un desplazamiento debido
a un fenómeno físico producido por una fuerza. Sin embargo, si quemo la
hoja, la hoja dejará de ser la hoja (cambia) para convertirse en otros
productos derivados de la combustión, este fenómeno no será físico, sino
químico.
La física es una ciencia, es decir un conjunto de conocimientos
obtenidos mediante la observación y el razonamiento y de los cuales se
deducen teorías y leyes.
La física no es solo una ciencia teórica, es también una ciencia
experimental. Como toda ciencia, busca que sus conclusiones puedan ser
verificables mediante experimentos y que la teoría pueda realizar
predicciones de experimentos futuros.
Física es un término que proviene del griego physis y que significa
“realidad” o “naturaleza” y por eso también podemos definirla como la
ciencia que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia, la
energía y sus interacciones. En términos más generales, es el análisis
general de la naturaleza, llevada a cabo con el fin para entender cómo se
comporta el universo.
Entonces... ¿Qué es la Física? La Física es el estudio de la materia
y su movimiento a través del espacio y el tiempo, junto con los conceptos
relacionados, tales como la energía y la fuerza.
1.6.1. Ramas de la Física según el estudio a lo largo de la historia
La Física se divide en 3 Ramas: la Física clásica, la Física moderna
y la Física contemporánea.
• La Física Clásica se encarga del estudio de aquellos fenómenos
que tienen una velocidad relativamente pequeña comparada con la
velocidad de la luz y cuyas escalas espaciales son muy superiores
al tamaño de átomos y moléculas.
• La Física Moderna se encarga de los fenómenos que se producen
a la velocidad de la luz o valores cercanos a ella o cuyas escalas
espaciales son del orden del tamaño del átomo o inferiores y fue
desarrollada en los inicios del siglo 20.
• La Física Contemporánea se encarga del estudio de los
fenómenos no-lineales, de la complejidad de la naturaleza, de los
procesos fuera del equilibrio termodinámico y de los fenómenos
que ocurren a escalas demoscópicas y nanoscópicas.
1.6.2. Ramas de la física según el objeto de estudio
Otra forma de clasificar las ramas de la física es dependiendo del
tamaño de los cuerpos que se estudian. De mayor a menor tenemos:

12
• La cosmología es el campo de la física que estudia la totalidad del
universo como una sola entidad. Los cosmólogos se esfuerzan por
comprender el origen del universo, como ha cambiado con el
tiempo, y lo que puede ser su futuro.
• La astrofísica, que también sirve para entender cómo funciona el
universo. En lugar de verlo como un todo, los astrofísicos rompen
con frecuencia el universo en pedazos más pequeños. Un
astrofísico podría estudiar las propiedades desde la totalidad de los
cúmulos de galaxias hasta las estrellas individuales, planetas, o
incluso pequeños cuerpos que se mueven a través del espacio. Un
ejemplo de algo astrofísico podría ser calcular de forma preventiva
la trayectoria de vuelo de grandes asteroides de nuestro sistema
solar para ver si la Tierra está en peligro de ser golpeado por uno
de ellos.
• La geofísica estudia las propiedades físicas de su entorno
inmediato y de la Tierra. Estudian partes de la Tierra, tales como
las placas tectónicas, el campo magnético, o la mecánica de fluidos
de los océanos y la atmosfera.
• La biofísica se centra en los seres vivos en la Tierra. Los Biofísicos
investigan cualquier cosa, desde los ecosistemas enteros hasta los
procesos internos y las células individuales de un solo organismo
vivo.
• La física atómica cubre las propiedades físicas de los átomos
individuales, así como las interacciones atómicas con otros átomos,
campos eléctricos, y los campos magnéticos.
• La física nuclear no estudia todo el átomo, sino que estudia
únicamente al núcleo del átomo. La física nuclear cubre temas tales
como la desintegración radiactiva, la fusión nuclear, y la fisión
nuclear. Estudia la Energía Nuclear.
• La física fotónica estudia los fotones, un fotón es un cuanto, de
energía electromagnética, que, para simplificar, se trata a menudo
como si fuera una partícula de luz, a pesar de que claramente no
es una partícula. Es una de las cosas más pequeñas conocidas y
que existe en el universo. La Fotónica estudia las propiedades
físicas de estos fotones con un enfoque en su uso como transmisor
de información de una manera similar que los electrones se utilizan
actualmente en los dispositivos modernos.
1.6.3. La relación entre la física y la tecnología
Hoy en día disfrutamos de grandes avances tecnológicos que
hacen nuestra vida mucho más cómoda y fácil, esta "confortabilidad" se
debe al hecho de que los esfuerzos que realizamos son mucho menores a
los que realizaríamos si no tuviéramos tecnología a nuestro alcance. Por
ejemplo, los tiempos de transporte o comunicación serían mucho mayores
si no dispusiéramos de automóviles o teléfonos celulares. Estos esfuerzos
que disminuimos, pero no notamos se deben a los avances de la
tecnología, pero para obtener dichos avances y crear soluciones
tecnológicas se deben tener en cuenta conocimientos científicos, y en
particular, conocimientos físicos.
El conocimiento físico, entre otros, es crucial para el desarrollo de
la tecnología. Por ejemplo, sin el conocimiento del equilibrio y la palanca
no se podría haber creado la balanza. Sin el conocimiento de la
electricidad, ondas o magnetismo no se hubiese concebido la electrónica
y consecuentemente, sin base en ella, la infinidad de productos
electrónicos que disfrutamos hoy.
ACTIVIDADES CAPITULO 1
1 - Describa con sus propias palabras que entiende por tecnología.

13
2 - Describa con sus propias palabras que entiende por técnica.
3 - Liste 10 ejemplos de tecnologías duras (hardware) y 10 ejemplos de
tecnologías blandas (software).
4 - Liste 10 ejemplos de bienes y 10 ejemplos de servicios.
5 - Con base en lo visto anteriormente elabore una pequeña descripción
de como la física ayuda al crecimiento de la tecnología.
6 - Elabore una lista de 5 ejemplos de productos tecnológicos. En base a
dicha lista describa la importancia del conocimiento científico para llevar a
cabo la creación de dichas tecnologías.

14
7 - Liste 5 objetos tecnológicos y describa que necesidad tecnológica
satisfacen.
8 - Liste 5 servicios y describa que necesidad tecnológica satisfacen.
9 - Liste 5 ejemplos de procesos o actividades que sean industriales.
10 - Liste 5 ejemplos de procesos o actividades que sean artesanales.

15
CAPITULO 2
LA MATERIA
2.1. La materia: Definición y propiedades
Materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene
masa. La materia es de lo que están hechos todos los objetos materiales
y por lo cual puede ser percibida por todos los sentidos, uno siempre podrá
ver, tocar, olfatear, degustar e incluso oír (mediante el sonido característico
al entrar en contacto con otros materiales o sustancias) la materia.
En este capítulo se estudiarán las propiedades físicas de la materia.
Estas corresponden al conjunto de características que se pueden estudiar,
usando los sentidos o con la ayuda de algún instrumento que permita
determinar alguna propiedad de la materia.
A través de los estudios realizados por los científicos, se ha llegado
a determinar que la materia tiene ciertas propiedades características, entre
tantas, algunas de ellas son: masa, peso, volumen y densidad.
Estudiaremos cada una de estas propiedades de la materia mencionadas
y los cuerpos, con sus respectivas unidades y el o los instrumentos que
permiten su medición.
Se define como cuerpo a una porción limitada de materia, hace
referencia a la forma que adapta la materia y la utilidad que presta.
2.2. Propiedades de la materia
La materia posee diversos tipos de propiedades dependiendo de
su naturaleza, sin embargo, para un mejor estudio se recurre a clasificar la
misma según criterios que abarquen una gran cantidad de aspectos. Entre
ellos los más generales son:
• Propiedades Físicas: Aquellas que pueden ser observadas o
medidas sin que ocurra cambio en la composición química de la
sustancia.
o Cambio Físico: Es aquel que altera alguna propiedad física. Ej:
los cambios de estado del agua, de solido (hielo) a líquido y de
líquido a gaseoso (vapor)
• Propiedades Químicas: Aquellas que pueden ser observadas o
medidas dependiendo de la habilidad de las sustancias para
reaccionar y formar una nueva sustancia que tiene propiedades
diferentes.
o Cambio Químico: Es aquel que altera la composición química de
la sustancia. Ej: cualquier reacción química en la que sustancias
den lugar a otras sustancias.
• Propiedades Intensivas: No cambian cuando cambia el tamaño de
la muestra, ejemplo: Densidad, temperatura de ebullición, temperatura
de fusión, tensión superficial.
• Propiedades Extensivas: Cambian las propiedades cuando cambia
el tamaño de la muestra, ejemplo: volumen de un líquido, la masa de
un sólido, la presión de un gas.
2.3. Masa
Por definición, la masa corresponde a la cantidad de materia que
forma parte de un cuerpo. La masa se designa con la letra "m", la masa
es una propiedad que no varía en la materia. Esto significa que, al medir
un mismo cuerpo en distintas partes del planeta, e incluso en la Luna o en
otro planeta, el resultado de la medición será siempre el mismo.
Para medir la masa se utiliza un instrumento que es universal,
llamado balanza. Siempre que medimos la masa de una materia u objeto,
expresamos este valor o magnitud acompañado de una unidad. Las
unidades de masa pueden ser:
• La tonelada, que se abrevia "t" o "Ton".
• El kilogramo, que se abrevia "Kg".
• El gramo, que se abrevia "g".
Existen equivalencias entre las unidades de masa. Por ejemplo:
• 1 tonelada equivale a 1.000 kilogramos o 1.000.000 de gramos.
• 1 kilogramo equivale a 1.000 gramos.

16
• Por ejemplo, si se ponen en una balanza 7 manzanas, estas pesan
850 g, 850000 mg, o bien 0,850 kg.
2.4. Peso
El peso “P” es una medida de la fuerza gravitatoria que actúa
sobre un objeto. El peso equivale a la fuerza que ejerce un cuerpo sobre
un punto de apoyo, originada por la acción del campo gravitatorio local
sobre la masa del cuerpo. Por ser una fuerza, el peso se representa como
un vector, definido por su modulo, dirección y sentido, aplicado en el centro
de gravedad del cuerpo y dirigido aproximadamente hacia el centro de la
Tierra.
Como el peso es una fuerza, se mide en unidades de fuerza. Sin
embargo, las unidades de peso y masa tienen una larga historia
compartida, en parte porque su diferencia no fue bien entendida cuando
dichas unidades comenzaron a utilizarse.
El Sistema Internacional de Unidades es el sistema prioritario o
único legal en la mayor parte de las naciones (excluidas Birmania y
Estados Unidos), por lo que, en las publicaciones científicas, en los
proyectos técnicos, en las especificaciones de máquinas, etc., las
magnitudes físicas se expresan en unidades del Sistema Internacional de
Unidades (SI). Así, el peso se expresa en unidades de fuerza del SI, esto
es, en newtons (N):
𝟏 𝐍 = 𝟏 𝐊𝐠・ 𝟏
𝐦
𝐬𝟐
En el Sistema Técnico de Unidades, el peso se mide en kilogramo-
fuerza (kgf) o kilopondio (kp), definido como la fuerza ejercida sobre un
kilogramo de masa por la aceleración en caída libre (g = 9,8 m/s2)
𝟏 𝐤𝐠𝐟 = 𝟗, 𝟖 𝐍 = 𝟗, 𝟖 𝐤𝐠.
𝐦
𝐬𝟐
Otros sistemas: También se suele indicar el peso en unidades de
fuerza de otros sistemas, como la dina, la libra-fuerza, la onza fuerza,
etcétera.
La dina es la unidad CGS de fuerza y no forma parte del SI. Sin
embargo, su equivalencia es
𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝐝𝐢𝐧𝐚 = 𝟏 𝐤𝐠𝐟 = 𝟗, 𝟖 𝐍 = 𝟗, 𝟖 𝐤𝐠.
𝐦
𝐬𝟐
Algunas unidades inglesas, como la libra, pueden ser de fuerza o
de masa. Las unidades relacionadas, como el slug, forman parte de
subsistemas de unidades.
2.5. La balanza
Una balanza o bascula es un instrumento que nos permite
determinar el peso de un objeto (diferenciando claramente los conceptos
de peso y masa).
La base de su funcionamiento es la medición de la fuerza que
ejerce un objeto, sujeto a la fuerza de la gravedad. Como la fuerza de la
gravedad no es la misma en las diferentes partes del planeta las basculas
deben calibrarse, comparándose con patrones internacionales y utilizar
distintas unidades de medida según el lugar (Kg., libra, etc.).
Según su mecanismo de actuación, y gracias a su evolución
tecnológica, existen dos tipos de basculas actualmente: mecánicas y
electrónicas.
2.5.1. Balanzas Mecánicas: Balanza de doble platillo
El objeto a pesarse se coloca en uno de los platillos. El otro platillo
gradualmente se carga con pesas pequeñas hasta que la balanza queda
en equilibrio, como se muestra en la medición de "0". Los pesos se suman
para calcular el peso del objeto.
Los pesos de dos objetos diferentes pueden ser comparados
inmediatamente usando una balanza de doble platillo. Un objeto se coloca
en cada platillo, y el que sea más pesado bajara mientras que el más ligero
se elevara. Esto mostrara cual objeto es más pesado, pero no mostrara los
pesos de los dos objetos.
Una balanza de doble platillo solo es tan exacta como la pesa más
ligera que se utilice para equilibrarla. Si solo tienes pesas de 5 gramos,
podrás estimar el peso de un objeto solo hasta un aproximado de 5
gramos.

17
Otros usos: Una balanza de doble platillo también puede utilizarse para
determinar qué cantidad de una sustancia compone un peso especificado.
2.5.2. Balanzas Electrónicas: La Balanza digital
Las balanzas digitales son instrumentos de pesaje de
funcionamiento no automático que utilizan la acción de la gravedad para
determinación de la masa. Se compone de un único receptor de carga
(plato) donde se deposita el objeto para medir. Una célula de carga mide
la masa a partir de la fuerza (peso) ejercida por el cuerpo sobre el receptor
de carga. El resultado de esa medición (indicación) aparecerá reflejado en
un dispositivo indicador.
2.5.3. Balanza de resorte: el dinamómetro
Este instrumento, de tipo mecánico, consiste en un resorte que en
su extremo inferior posee un gancho. Es allí donde se cuelga algún platillo
para colocar el objeto que se precise medir o bien, se engancha
directamente aquello que se quiera pesar en el gancho. De esta forma, el
peso se determina a partir de cuánto se haya estirado el resorte, lo cual se
mide con una escala graduada. En estas balanzas la fuerza de gravedad
es la que determina su funcionamiento. Se debe tener en cuenta que las
balanzas de resorte no son de las más precisas, debido a que la
deformación del resorte no es precisamente proporcional a la fuerza
aplicada.
Como dinamómetro funciona gracias a un resorte o espiral que
tiene en el interior, el cual puede alargarse cuando se aplica una fuerza
sobre él. Una punta o indicador suele mostrar, paralelamente, la fuerza
2.6. Diferencia entre peso y masa
El peso y la masa son dos conceptos y magnitudes físicas muy
diferentes, aunque aún en estos momentos, en el habla cotidiana, el
término “peso” se utiliza a menudo erróneamente como sinónimo de masa,
la cual es una magnitud escalar. La propia Academia reconoce esta

18
confusión en la definición de ≪pesar≫: “Determinar el peso, o más
propiamente, la masa de algo por medio de la balanza o de otro
instrumento equivalente”.
La masa de un cuerpo es una propiedad intrínseca del mismo, la
cantidad de materia, independiente de la intensidad del campo gravitatorio
y de cualquier otro efecto. Representa la inercia o resistencia del cuerpo a
los cambios de estado de movimiento (aceleración, masa inercial), además
de hacerla sensible a los efectos de los campos gravitatorios (masa
gravitacional).
El peso de un cuerpo, en cambio, no es una propiedad intrínseca
del mismo, ya que depende de la intensidad del campo gravitatorio en el
lugar del espacio ocupado por el cuerpo. La distinción científica entre
“masa” y “peso” no es importante para muchos efectos prácticos porque la
fuerza gravitatoria no experimenta grandes cambios en las proximidades
de la superficie terrestre. En un campo gravitatorio constante la fuerza que
ejerce la gravedad sobre un cuerpo (su peso) es directamente proporcional
a su masa. Pero en realidad el campo gravitatorio terrestre no es
constante; puede llegar a variar hasta en un 0,5 % entre los distintos
lugares de la Tierra, lo que significa que se altera la relación “masa-peso”
con la variación de la fuerza de la gravedad. El dinamómetro sirve para
medir el peso de los cuerpos.
2.7. Longitud
La longitud, representada con la letra “l”, es un concepto métrico
definible para entidades geométricas sobre la que se ha definido una
distancia. La longitud se entiende a la menor distancia que separa a dos
elementos o puntos, en este caso la línea recta.
Concretamente, dado un segmento, curva o línea fina, se puede
definir su longitud a partir de la noción de distancia. Sin embargo, no debe
confundirse longitud con distancia, ya que para una curva general (no para
un segmento recto) la distancia entre dos puntos cualquiera de la misma
es siempre inferior a la longitud de la curva comprendida entre esos dos
puntos.
La longitud es una de las magnitudes físicas fundamentales, en
tanto que no puede ser definida en términos de otras magnitudes que se
pueden medir. En muchos sistemas de medida, la longitud es una
magnitud fundamental, de la cual derivan otras como la superficie y el
volumen.
2.7.1. La cinta métrica
La cinta métrica o “metro” es un instrumento de medición, con la
particularidad de que está construido en chapa metálica flexible (debido su
escaso espesor) o una lámina de fibra de vidrio, dividida en unidades de
medición (milímetros, centímetros, metros, etc.), y que se enrolla en espiral
dentro de una carcasa metálica o de plástico. Algunas de estas carcasas
disponen de un sistema de freno o anclaje para impedir el enrollado
automático de la cinta, y mantener fija alguna medida precisa de esta
forma.

19
Adicionalmente existen otros formatos para distintas necesidades,
entre estos se encuentran:
La cinta de costurero, la cual esta hecha de una fibra o plástico
muy flexible y suave para adaptarse a realizar mediciones en el contorno
de la figura humana
El metro plegable, metro de carpintero o metro de albañil es un
instrumento de medida de precisión media, que se utiliza en la
construcción, carpintería y bricolaje. Entra en el grupo de medir y marcar,
este destaca por su rigidez en la aplicación que se requiera. Puede ser de
madera, color amarillo y consta de 5 pares abisagradas cada 20 cm con
numeración a ambos lados de él.
La cinta de agrimensor, odómetro o flexómetro consiste en una
cinta flexible graduada, de gran longitud (de 30, 50 o 100 metros) enrollable
para facilitar el trabajo. También tiene la posibilidad de medir líneas y
superficies curvas.

20
La escuadra métrica es un instrumento de medición y marca que
se utiliza para medir y trazar en escuadra de manera precisa líneas
verticales, horizontales, oblicuas, perpendiculares y paralelas. Hacer
coincidir uno de los bordes de cualquier escuadra con la recta AB
(escuadra de trazado).
2.7.2. El calibre
El calibre, vernier o pie de rey es un instrumento de medición de
precisión, principalmente de diámetros exteriores, interiores y
profundidades, utilizado en el ámbito industrial para medir piezas con
precisión. El mismo posee una escala auxiliar que se desliza a lo largo de
una escala principal para permitir en ella lecturas fraccionales exactas de
la mínima división.
Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con
habilidad, cuidado, delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo
(en especial, la colisa de profundidad). Deben evitarse especialmente las
limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños.
Entre sus aplicaciones versátiles se encuentran la medición de
exteriores para piezas con caras no necesariamente planas, lo cual
representa una gran ayuda para medir cilindros debido a sus superficies o
mordazas perpendiculares de medición de exteriores.
También permite medir perforaciones o interiores de piezas debido
a sus mordazas superficies de medición de interiores.

21
Con su varilla interior o colisa de medición de profundidad permite
la medición de profundidades de piezas.
Colocándolo de cabeza también puede ser utilizado para medir
peldaños.
Principio de funcionamiento consiste en que la lectura del
instrumento se realiza mediante la escala vernier que se desliza a lo largo
de la escala principal, lo cual nos permite realizar mediciones fraccionales
de la división mínima de la escala principal

22
Si solo se tuviera la escala principal la división mínima de la escala
principal es de 1 mm, solo pudiéramos leer de milímetro en milímetro.
En un calibrador con vernier la escala principal nos da el valor
entero de la medición y la escala vernier nos proporciona la fracción o el
decimal de la lectura de la medición.
2.7.3. El tornillo micrométrico
El tornillo micrométrico o “palmer” es un instrumento de medición
de alta precisión, capaz de medir centésimas de milímetros, o lo que es lo
mismo micras, de ahí su nombre Micrómetro. Lo utilizan los torneros,
fresadores, mecánicos, joyeros y todo aquel que quiera medir piezas con
fiabilidad de hasta micras. Por ejemplo, para medir espesores de chapas,
rodamientos, engranajes, diámetros de tuercas, etc.
El micrómetro es capaz de realizar medidas más precisas que
incluso las que puede realizar el calibre. En la siguiente figura vemos las
partes con sus nombres.
El manguito también se puede llamar tambor giratorio porque
precisamente gira. Es importante conocer todas sus partes para entender
cómo se mide con el micrómetro palmer más adelante.
Su utilización debe ser delicada, este instrumento es muy sensible
al calor y se debe almacenar a temperatura ambiente, al igual que el objeto
que se vaya a medir.
La pieza que queremos medir la colocamos contra la punta de
apoyo del yunque con la mano izquierda mientras acercamos la punta de
contacto del husillo girando la perilla del trinquete con los dedos pulgares
y el índice.
Si por ejemplo queremos medir un anillo, deberá estar sujeto entre
el yunque y el husillo.
Cuando la pieza a medir este perfectamente cogida entre las dos
partes (entre el yunque y el extremo del usillo), sigue girando la perilla del
trinquete hasta que escuches “3 clics”.
Ahora fijamos la medida usando para eso la tuerca del freno
(giramos el freno) mientras el husillo y el yunque estén sujetando la pieza
que queremos medir.
Retiramos la pieza del micrómetro ya bloqueado con el freno y
leemos la medida de la pieza en el micrómetro.
¿Cómo se lee el Micrómetro? Ahora que ya tenemos la medición
hecha vamos a ver cuánto mide realmente la pieza. Lo mejor es con un
ejemplo. Fíjate en la figura:

23
La escala graduada nos da la medida en milímetros y la escala en
nonios las centésimas de milímetros. Veamos que marca el ejemplo.
En la escala graduada o escala longitudinal se ve en su parte superior la
división de 5 mm y en la inferior la de otro medio milímetro más (una rayita
más allá de los 5). Eso quiere decir que de momento la medida es de 5,5
mm y un poco más. Veamos cuanto es ese poquito más midiendo las
centésimas de milímetro con el nonio. En la escala de nonios, la división
28 coincide con la línea central longitudinal. (28 centésimas de milímetros)
¿Cuánto medirá? Pues 5 milímetros + 0,5 milímetro y ahora las
centésimas de milímetros nos las dice la medida del nonio, es decir 28
centésimas de milímetros.
Pero para sumarlo (el 28) con las otras dos medidas, que vienen
en milímetros, lo pasamos de centésimas de milímetros a milímetros, lo
que 28 centésimas de milímetros son 0,28 mm (Para pasar centésimas de
mm a mm lo dividimos entre 100).
Si ahora sumamos todo correctamente en la misma unidad saldrá:
5 + 0,5 + 0,28 = 5,78 mm
¿Fácil no? Aquí te dejamos otras 3 medidas con su solución para
que las compruebes y te quede claro:
Así también puede conseguirse una herramienta menos analógica,
en este caso el micrómetro digital:
El micrómetro digital presenta similares características en su
construcción a las del micrómetro analógico, a excepción de que es más
sencillo en su utilización y directo en su medición debido a su pantalla o
display.

24
La pantalla de la fotografía muestra una medición a modo de
ejemplo de 3,582 milímetros.
2.8. Área, superficie y sección
El área “A” es un concepto métrico que permite asignar una
medida a la extensión de una superficie, expresada en matemática por
unidades de medida denominadas unidades de superficie. El área es un
concepto métrico que requiere la especificación de una medida de longitud.
Para superficies planas, el concepto es más intuitivo. Las áreas constan
de fórmulas matemáticas para su determinación en función de la forma:
La superficie “S” es la magnitud que expresa la extensión de la
cara de un cuerpo, esta puede ser irregular o no, en únicamente dos
dimensiones: largo y ancho. Se trata de una región del espacio, que por lo
general delimita a la materia.
Superficie de montañas
La sección es una porción plana de un cuerpo u objeto de estudio,
la misma permite reconocer la forma que predomina en torno a un eje, por
lo general el largo en un objeto como ser una pieza mecánica. El corte en
una pieza mecánica permite apreciar su sección.

25
2.9. Perímetro
El perímetro “p” es la medida de la longitud total que abarca la
frontera o límite de un área o superficie y se mide en unidades lineales. En
las figuras regulares estas están preestablecidas:
Por ejemplo: en un campo de gran superficie el perímetro
corresponde a la longitud total de la cerca o alambrado en todos los lados
donde termina el terreno.
El perímetro es una forma de establecer la cuantía de la longitud
del contorno de una figura.
2.10. Volumen
El volumen “V” corresponde al lugar que ocupa un cuerpo en el
espacio. Si el cuerpo es regular el volumen del mismo puede calcularse
mediante fórmulas prestablecidas.
Por lo general el volumen de los sólidos regulares se mide de
manera indirecta, es decir, primero se miden sus principales dimensiones
y luego se sustituyen en la fórmula para obtener el volumen final.
En el caso de los cuerpos irregulares los mismos se miden
mediante distintos métodos como el desplazamiento de líquidos,
obteniendo el volumen final por la diferencia del volumen.
Además, el volumen se expresa en diferentes unidades, según la
materia, específicamente el estado en el cual ella se encuentre.

26
2.11. Densidad
La densidad “d” es una de las propiedades físicas más
importantes de la materia. Para poder comprender este concepto, es
importante haber analizado las propiedades de masa y volumen. En el
concepto de densidad relaciona la masa y el volumen.
Se ha podido determinar que en un mismo volumen de distintos
materiales se tienen masas distintas. Por ejemplo, si se toma 1 ml de agua
y se mide su masa, esta es de 1 g.
Basándose en la relación entre masa y volumen, se ha llegado a
definir densidad como: la cantidad de masa contenida en una unidad de
volumen. Como en este caso, se asocian masa y volumen, están
involucradas las unidades de g, kg, l y cm3 o ml.
Para calcular la densidad se debe usar la siguiente formula:
𝐝 =
𝐦
𝐕
Donde:
d: es la densidad (g/cm3)
m: masa (g)
V: volumen (cm3)
Las unidades de densidad generalmente utilizadas son:
𝒌𝒈
𝒎𝟑
;
𝒈
𝒄𝒎𝟑
;
𝒈
𝒍
Cada materia tiene su propia densidad que le es característica. Por
ejemplo, en la tabla se observa la densidad de algunas sustancias
conocidas:
2.12. Pasaje y conversión de unidades
Desde los albores de la humanidad, recorriendo toda la historia y
llegando hasta la actualidad, toda medición o cuantificación que realizamos
en cualquier ámbito ya sea técnico, científico, tecnológico o social
corresponde a una cantidad (un numero) acompañado de una unidad
correspondiente, ya sea longitud, masa, moneda o cualquier tipo de
cantidad mensurable.
2.12.1. Múltiplos y submúltiplos de unidades
En muchas ocasiones necesitaremos especificar valores de
unidades, o muy grandes o pequeños. Por ejemplo, la distancia media
entre la tierra y el sol es de 149.600.000.000 metros aproximadamente.
Como se puede observar, representar y calcular con estos valores resulta
engorroso.

27
Por esta razón, es muy común utilizar unos prefijos en las unidades
llamados múltiplos y submúltiplos. Estos múltiplos o submúltiplos son
potencias de 10 con exponente negativo o positivo y que nos permitirán
hacer más fácil la representación del valor.
En la siguiente tabla se aprecia la equivalencia de los múltiplos de
unidades en comparación con el metro. Como se observa las unidades son
múltiplos de 10 en 10.
Tabla de múltiplos y submúltiplos de unidades
A continuación, se presentan ejemplos de convertir de dichos
múltiplos y submúltiplos de unidades.
Ejemplo 1. - Convertir 5.8 km a m. Vía de solución
𝟏𝒌𝒎 → 𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎
𝟓, 𝟖𝒌𝒎 → 𝐱 𝒎
𝐱 𝒎 =
𝟓, 𝟖𝒌𝒎 . 𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎
𝟏𝒌𝒎
𝐱 𝒎 = 𝟓𝟖𝟎𝟎𝒎
Ejemplo 2. – Descomponer en todas las unidades de masa posible las
siguientes cantidades en una sola unidad:
𝟐𝟎𝟖. 𝟐𝟓 𝒎 = 𝟐 𝒉𝒎 𝟖𝒎 𝟐 𝒅𝒎 𝟓 𝒄𝒎
2.12.2. Conversión de unidades en distintos sistemas
La conversión de unidades es la transformación del valor numérico
de una magnitud física, expresado en una cierta unidad de medida, en otro
valor numérico equivalente y expresado en otra unidad de medida de la
misma naturaleza. Este proceso suele realizarse con el uso de los factores
de conversión y/o las tablas de conversión de unidades.
Frecuentemente basta multiplicar por una fracción (factor de una
conversión) y el resultado es otra medida equivalente, en la que han
cambiado las unidades. Cuando el cambio de unidades implica la
transformación de varias unidades, se pueden utilizar varios factores de
conversión uno tras otro, de forma que el resultado final será la medida
equivalente en las unidades que buscamos.
Por ejemplo, para pasar 8 metros a yardas, sabiendo que una yarda
(yd) equivale a 0,914 m, se dividirá 8 por 0,914; lo que dará por resultado
7,312 yardas.
2.12.3. Conversión de medidas de superficie
Las medidas de superficie se emplean para medir la superficie
(tamaño o área) de objetos que tienen dos dimensiones. La unidad básica
es el metro cuadrado, que equivale a la superficie de un cuadrado que
tiene un metro de ancho por un metro de largo.
A diferencia con las unidades lineales (de una dimensión), en las
unidades de superficie, al ser de dos dimensiones (ancho y largo), el valor
de cada unidad es cien veces mayor (10 x 10 = 100) que la unidad
inmediata inferior.
Así, un decámetro cuadrado (dam2
) equivale a la superficie de un
cuadrado que tiene un decámetro (1dam = 10 m) de ancho, por un
decámetro de largo. Por consiguiente:
𝟏𝐝𝐚𝐦𝟐
= 𝟏𝐝𝐚𝐦 𝐱 𝟏𝐝𝐚𝐦 = 𝟏𝟎 𝐦 𝐱 𝟏𝟎 𝐦 = 𝟏𝟎𝟎 𝐦𝟐
En la siguiente tabla se muestran, de mayor a menor, las unidades
de superficie, su abreviatura y su valor en metros cuadrados.
Kilómetro cuadrado km2 1 000 000 m2
Hectómetro cuadrado hm2 10 000 m2
Decámetro cuadrado dam2 100 m2
Metro cuadrado m2 1 m2
Decímetro cuadrado dm2 0,01 m2
Centímetro cuadrado cm2 0,0001 m2
Milímetro cuadrado mm2 0,000001 m2
Como puede observarse, el valor de cada unidad es 100 veces
mayor que el valor de la unidad situada a su derecha. Es decir:

28
𝟏 𝐤𝐦𝟐
= 𝟏𝟎𝟎 𝐡𝐦𝟐
= 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎 𝐝𝐚𝐦𝟐
= 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝐦𝟐
𝟏 𝐦𝟐
= 𝟏𝟎𝟎 𝐝𝐦𝟐
= 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎 𝐜𝐦𝟐
= 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝐦𝐦𝟐
Tabla de Posición de las medidas de Superficie
km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2
Para convertir una unidad determinada en otra pedida, situada a su
derecha (menor), tenemos que multiplicarla por 100 (añadir dos ceros),
tantas veces como posiciones hay, en la tabla, entre la unidad determinada
y la pedida.
Ejemplo 3. - Convertir 4hm2
a dm2
.
Como desde hm2
a dm2
hay tres posiciones, hacia la derecha, tendremos
que multiplicar por 100 tres veces, es decir añadir seis ceros (2 x 3 = 6).
4,0 hm2
= 4 x 100 x 100 x 100 = 4.000.000,0 dm2
Hemos desplazado la coma 6 lugares a la derecha.
Para convertir una unidad determinada en otra pedida, situada a su
izquierda (mayor), tenemos que dividirla por 100 tantas veces como
posiciones hay, en la tabla, entre la unidad determinada y la pedida.
Recuerda que dividir por la unidad seguida de ceros equivale a
"desplazar la coma de los decimales" hacia la izquierda tantos lugares
como ceros acompañan a la unidad.
Ejemplo 4. - Convertir 1345 cm2
a m2
.
Como desde cm2
a m2
hay dos posiciones, hacia la izquierda, tendremos
que dividir por 100 dos veces. (Los ceros a la izquierda de un número
entero no tienen valor y podemos poner los que necesitemos 1.345 ⇒
01.345,0).
1345,0 cm2
= 1345 : 100 : 100 = 0,1345 m2
Hemos desplazado la coma 4 lugares a la izquierda.
Para operar con cantidades complejas (que contienen unidades
distintas), y expresar el resultado en una unidad pedida, lo primero que
tenemos que hacer es convertir cada una de las unidades a la unidad
pedida y después realizar la operación.
Ejemplo 5. - Calcular 4 hm2
+ 3 dam2
+ 45 dm2
y expresar el resultado en
m2
.
1º Pasamos todas las unidades a m2
De hm2
a m2
hay dos lugares a la derecha, multiplicamos por 10000
4 hm2
= 4 x 10.000 = 40.000,0 m2
De dam2
a m2
hay un lugar a la derecha, multiplicamos por 100
3 dam2
= 3 x 100 = 300,0 m2
De dm2
a m2
hay un lugar a la izquierda, dividimos por 100
45 dm2
= 45 : 100 = 0,45 m2
2º Sumamos todos los m2
40.000,0 m2
+ 300,0 m2
+ 0,45 m2
= 40.300,45 m2
3º El resultado es:
4 hm2
+ 3 dam2
+ 45 dm2
= 40.300,45 m2
Medidas Agrarias
Las Medidas Agrarias son unas medidas, equivalentes a las Medidas de
Superficie, que se emplean para medir la extensión de los campos.
Medidas Agrarias Abreviatura Equivalencia Valor en m2
Hectárea ha 1 hm2
10.000 m2
Área a 1 dam2
100 m2
Centiárea ca 1 m2
1 m2

29
Como puede observarse, el valor de cada unidad es 100 veces
mayor que el valor de la unidad inmediata inferior. Es decir:
1 ha (hm2
) = 100 a (dam2
) = 10.000 ca (m2
)
Para operar con las Medidas Agrarias procederemos de forma
similar a como lo hacemos con las Medidas de Superficie.
Ejemplo 6. - Convertir 5 ha en ca.
Como desde ha a ca hay dos lugares a la derecha, multiplicamos por 100
dos veces, (añadir cuatro ceros).
5 ha = 5 x 100 x 100 = 50.000 ca
Ejemplo 7. - Convertir 6 a en m2
.
Como 6 a equivalen a 6 dam2
, y desde dam2
a m2
hay una posición hacia
la derecha, multiplicamos por 100 una vez, (añadir dos ceros).
6 a = 6 dam2
= 6 x 100 = 600 m2
2.12.4. Conversión de medidas de volumen
Las medidas de Volumen se emplean para medir el espacio
ocupado por los objetos que tienen tres dimensiones (ancho, largo y alto).
La unidad básica es el metro cúbico, que equivale al volumen de un cubo
que tiene un metro de ancho por un metro de largo por un metro de alto.
A diferencia de las Unidades de Superficie (de dos dimensiones),
en las Unidades de Volumen, al ser de tres dimensiones (ancho, largo y
alto), el valor de cada unidad es mil veces mayor (10 x 10 x 10 = 1000) que
la unidad inmediata inferior.
Así, un metro cúbico (m3
) equivale al volumen de un cubo que tiene
un metro (m = 10 dm) de ancho, por un metro de largo, por un metro de
alto. Por consiguiente:
1 m3
= 1 m x 1 m x 1 m = 10 dm x 10 dm x 10 dm = 1.000 dm3
En la siguiente tabla se muestran, de mayor a menor, las unidades
de Volumen, su abreviatura y su valor en metros cúbicos.
Kilómetro cúbico km3
1 000 000 000 m3
Hectómetro cúbico hm3
1 000 000 m3
Decámetro cúbico dam3
1 000 m3
Metro cúbico m3
1 m3
Decímetro cúbico dm3
0,001 m3
Centímetro cúbico cm3
0,000 001 m3
Milímetro cúbico mm3
0,000 000 001 m3
Como puede observarse en la tabla anterior, el valor de cada
unidad es 1000 veces mayor que el valor de la unidad inmediata inferior.
𝟏 𝒌𝒎𝟑
= 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒉𝒎𝟑
= 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝒅𝒂𝒎𝟑
= 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝒎𝟑
𝟏 𝒎𝟑
= 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒅𝒎𝟑
= 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝒄𝒎𝟑
= 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝒎𝒎𝟑
Tabla de Posición de las medidas de Volumen
km3
hm3
dam3
m3
dm3
cm3
mm3
Para convertir una unidad determinada en otra pedida, situada a
su derecha (menor), tenemos que multiplicarla por 1000 (añadir tres
ceros), tantas veces como posiciones hay, en la tabla, desde la unidad
determinada hasta la pedida.
Ejemplo 8. - Convertir 8 dam3
en dm3
.
Desde dam3
a dm3
hay dos posiciones, hacia la derecha, tendremos que
multiplicar por 1.000 dos veces, es decir añadir seis ceros (2 x 3 = 6). El
resultado es:
8 dam3
= 8 x 1.000 x 1.000 = 8.000.000 dm3
Para convertir una unidad determinada en otra pedida, situada a
su izquierda (mayor), tenemos que dividirla por 1.000 tantas veces
como posiciones hay, en la tabla, desde la unidad determinada hasta la
pedida. Recuerde que dividir por la unidad seguida de ceros equivale a

30
"desplazar la coma de los decimales" hacia la izquierda tantos lugares
como ceros acompañan a la unidad.
Ejemplo 9. - Convertir 920 dm3
en m3
.
Como desde dm3
a m3
hay una posición hacia la izquierda, tendremos que
dividir por 1.000 una vez (Los ceros a la izquierda de un número entero no
tienen valor y podemos poner los que necesitemos 920 ⇒ 0920,0).
920 dm3
= 920 : 1.000 = 0,92 m3
Hemos desplazado la coma 3 lugares a la izquierda.
Para operar con cantidades complejas (que contienen unidades
distintas), y expresar el resultado en una unidad pedida, lo primero que
tenemos que hacer es convertir cada una de las unidades a la unidad
pedida y después realizar la operación.
Ejemplo 10. - Calcular: 5 hm3
+ 1.860 m3
+ 32.400 dm3
y expresar el
resultado en dam3
.
1º Pasamos todas las unidades a dam3
De hm3
a dam3
hay un lugar a la derecha, multiplicamos por 1.000
5 hm3
= 5 x 1.000 = 5.000 dam3
De m3
a dam3
hay un lugar a la izquierda, dividimos por 1.000
1.860 m3 = 1.860 : 1.000 = 1,86 dam3
De dm3
a dam3
hay dos lugares a la izquierda, dividimos por 1.000.000
32.400 dm3
= 32.400 : 1.000.000 = 0,0324 dam3
2º Sumamos todos los dam3
5.000 dam3
+ 1,86 dam3
+ 0,0324 dam3
= 6,8924 dam3
3º El resultado es:
5 hm3
+ 1.860 m3
+ 32.400 dm3
= 6,8924 dam3
Los conceptos volumen y capacidad están estrechamente
relacionados. El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo, en cambio,
la capacidad es el espacio vacío de una cosa que es suficiente para
contener a otra.
Por lo tanto, entre ambos términos existe una equivalencia que se
basa en el hecho de que un recipiente de un decímetro cúbico tiene
capacidad para contener un litro.
1 dm3
= 1 l
2.12.5. Equivalencia entre las Medidas de Volumen y de Capacidad
La equivalencia entre estas medidas no es correlativa debido a
que una unidad de volumen es 1000 veces mayor que la inmediata
inferior, mientras que una unidad de capacidad es 10 veces mayor que la
inmediata inferior. A continuación, se muestran las equivalencias más
utilizadas.
Volumen Capacidad
1 m3
(1000 dm3
) 1 kl (1000 l)
1 dm3
1 l
1 cm3
(0,001 dm3
) 1 ml (0,001 l)
Para calcular la equivalencia entre otra unidad que no esté en la
tabla, el mejor procedimiento es transformar esa unidad a una de las que
figuran en la tabla y así nos dará la equivalencia directamente.
Ejemplo 11. - Calcular la capacidad en m3
y kl de un depósito que tiene 2
dam3
de volumen.
Como dam3
no está en la tabla, lo pasamos a m3
que si está,
2 dam3
= 2 x 1.000 = 2.000 m3
que equivalen a 2.000 kl
Un depósito de 2 dam3
tiene una capacidad de 2.000 m3
o 2.000 kl.
Ejemplo 12. - Calcular el volumen en l y dm3
de un depósito que tiene 5 hl
de capacidad.

31
Como hl no está en la tabla, lo pasamos a l que si está
5 hl = 5 x 100 = 500 l que equivalen a 500 dm3
Un depósito de 5 hl tiene un volumen de 500 l o 500 dm3
.
1 - Realice las siguientes conversiones de longitud:
a) 12 km a m
b) 7 000 mm a m
c) 80 hm a km.
d) 500000 cm a km
e) 120000000000 mm a km
f) 560.8 dam a hm.
g) 730mm a dam
2 - Convierta todas las unidades a la especificada y obtenga una medición
única:
a) 8 cm 3 mm a m
b) 15 m 78 cm a dam
c) 9 km 3 dam a m
d) 17 dam 3 m 8 dm a cm
3 - Realice las siguientes conversiones de superficie:
a) 17 km2
a m2

32
b) 85000000 mm2
a m2
c) 890 hm2
a km2
d) 90000 cm2
a km2
e) 1660000000 mm2
a km2
f) 7000 dam2
a hm2
g) 98687mm2
a dam2
4 - Realice las siguientes conversiones de volumen:
a) 9893830017 cm3
a m3
b) 3350000 mm3
a m3
c) 890 hm3
a km3
d) 780000 dm3
a km3
e) 99000000 mm3
a hm3
f) 340000000 dm3
a hm3
g) 90000000000mm3
a dam3

33
CAPITULO 3
MATERIALES
3.1. Material - Definición
Un material es una sustancia (elemento o, más comúnmente,
compuesto químico) con alguna propiedad útil, sea mecánica, eléctrica,
óptica, térmica o magnética. Existen cientos de materiales que ocupamos
a diario, como maderas, metales, plásticos, cerámicos, textiles, etc.
• Maderas: La madera es una materia prima de origen vegetal. Se
obtiene del tronco de los árboles, tras quitarles la corteza. Está
formada por fibras de celulosa y lignina. La celulosa le proporciona
flexibilidad mientras que la lignina le proporciona dureza y rigidez.
Los que trabajan con la madera deben reconocer las
diferencias de la madera en sus propiedades estéticas, físicas y
mecánicas, así como poder enjuiciar sobre su duración, medios de
protección y utilidad en los distintos materiales para los distintos
propósitos.
La madera posee una serie de propiedades que la
convierten en materia prima de excelente calidad para la
fabricación de ciertos productos, destacándose en general las
siguientes:
- Relación peso específico-resistencia mecánica altamente
favorable.
- Bajo peso en relación al volumen.
- Fácil de trabajar y acoplar mediante uniones simples.
- Cuando seca, es un excelente aislante térmico, eléctrico y
acústico.
- Brillo y diseño natural que le confiere alto valor comercial
• Plásticos: Las materias primas plásticas son elaboradas por la
Industria Petroquímica mediante el procesamiento industrial de
derivados mayormente de petróleo, gas natural, y sal (cloruro de
sodio) y agrupan una gran gama de pláticos como el PEAD, PEBD,
PVC, PP, PS, PET, ABS, SAN, resinas poliéster y poliamidas, entre
muchas otras.
La Industria Transformadora plástica se dedica a la
elaboración de productos plásticos a partir de la transformación de
materias primas de origen petroquímico. Se caracteriza por reunir
a un gran número de Pequeñas y Medianas Empresas, y también
compañías grandes. La industria transformadora produce
productos semi-elaborados (que son insumos para otras industrias)
y productos plásticos terminados para el consumo final: envases,
materiales de construcción, electricidad y electrónica, medicina,
etc.
La Industria del Reciclado Plástico compra materiales
plásticos post-consumo (embalajes, envases secundarios, residuos
sólidos urbanos) y desechos post-industriales. Todos estos
insumos son reciclados para elaborar nueva materia prima que
reingresa al circuito productivo como insumo de la Industria
Transformadora, para la fabricación de nuevos productos.
• Metales: Los metales son materias primas de origen minero, se
obtienen a partir de minerales que forman parte de las rocas, las
cuales se extraen de minas a cielo abierto donde se utilizan las
máquinas más grandes del mundo para extraer cantidades

34
inmensas de roca. Los metales base, como la mena de hierro, el
cobre, el aluminio y el níquel, son el alma de la producción y la
construcción industrial mundial.
Los metales son materias primas sin los cuales una
economía industrializada no podría existir. El hierro y el acero en
particular están muy extendidos y son fundamentales para atender
necesidades básicas como la vivienda y la movilidad. La producción
de metales básicos abarca las actividades de fundición o refinado
de metales férreos y preciosos, y de otros metales no férreos
obtenidos de menas o de chatarra, utilizando técnicas
metalúrgicas. También comprende la producción de aleaciones
metálicas y de superaleaciones mediante la adición de
determinados elementos químicos a metales puros. El resultado de
la fundición y del refinado, normalmente en forma de lingote, se
utiliza en las operaciones de trefilado, laminado y extrusión para
fabricar productos tales como placas, láminas, tiras, barras,
alambre, tubos, cañerías y perfiles huecos, y en forma de líquido
para fabricar piezas fundidas y otros productos de metales básicos.
• Pétreos: son materias primas provenientes de la roca y se utilizan
sin apenas sufrir transformaciones, regularmente se encuentran en
forma de bloques, losetas (teyolote, pizarra) o fragmentos de
distintos tamaños (canteras y gravas).
Algunos tipos de materiales pétreos son el mármol, el
granito, la pizarra, el vidrio, el yeso y el concreto u hormigón, entre
una gran gama de materiales que se pueden procesar y cada uno
de ellos cumple una función importante y singular en el área de la
construcción.
Sin embargo, se emplean principalmente en el área de
ingeniería civil o arquitectura, ya que se usan para fabricación de
mesadas, estructuras, columnas, elementos decorativos, etcétera.
También se emplean en la elaboración de carreteras, vías férreas,
esculturas, recubrimiento de suelos y paredes
• Cerámicos: Un material cerámico es un material sólido que se
obtiene calentando una sustancia mineral, como arena o arcilla a
altas temperaturas.
Una definición más amplia y científica de material cerámico
especifica que se trata de materiales no metálicos y no orgánicos
obtenidos por la acción de altas temperaturas.
Precisamente son estas altas temperaturas las que crean al
corazón de la cerámica, una transformación irreversible que
confiere a la cerámica producida nuevas propiedades como la
resistencia y resistencia al desgaste, resistencia al calor,
propiedades aislantes, etc.
Las cerámicas están hechas principalmente de materias
primas inorgánicas de grano fino con la adición de agua a
temperatura ambiente y luego secadas, que se sinterizan en un
proceso de cocción posterior por encima de 900ºC para formar
objetos duros y más duraderos. El término también incluye
materiales basados en óxidos metálicos.
• Textiles: los materiales textiles o también conocidos como tejidos
o telas son materiales flexibles hechos comúnmente de fibras
tejidas. Estas fibras pueden ser naturales, de origen animal, vegetal
o mineral, como el cuero, pieles, la lana o el algodón o bien pueden
ser artificiales como el nylon y el poliéster o fibras de diversos
plásticos. Las cuerdas, cordones y cintas también entran en esta
clasificación.
Sus usos son muy variados desde artículos de vestimenta,
calzados, tapizados de muebles, ropa de cama, toallas, manteles,
cortinas, alfombras, bolsos y muchos otros.
3.1.1. La tecnología de materiales
Es el estudio y puesta en práctica de técnicas de análisis, estudios
físicos y desarrollo de materiales. También es la disciplina de la ingeniería
que trata sobre los procesos industriales que nos proporcionan las piezas

35
que componen las máquinas y objetos diversos, a partir de las materias
primas.
3.1.2. Propiedades de los materiales
Estas propiedades se ponen de manifiesto ante estímulos como la
electricidad, la luz, el calor o la aplicación de fuerzas a un material.
Describen características como elasticidad, conductividad eléctrica o
térmica, magnetismo o comportamiento óptico, que por lo general no se
alteran por otras fuerzas que actúan sobre el mismo.
3.1.2.1. Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas son aquellas propiedades de los
sólidos que se manifiestan cuando aplicamos una fuerza. Las propiedades
mecánicas de los materiales se refieren a la capacidad de estos de resistir
acciones de cargas: las cargas o fuerzas Las propiedades mecánicas
principales son: dureza, resistencia, elasticidad, plasticidad y resiliencia,
aunque también podrían considerarse entre estas a la fatiga y la fluencia
(creep).
• Dureza: es la resistencia de un cuerpo a ser rayado por otro.
Opuesta a duro es blando. El diamante es duro porque es difícil de
rayar. Es la capacidad de oponer resistencia a la deformación
superficial por uno más duro.
• Resistencia: se refiere a la propiedad que presentan los materiales
para soportar las diversas fuerzas. Es la oposición al cambio de
forma y a la separación, es decir a la destrucción por acción de
fuerzas o cargas.
• Elasticidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales
de volver a su estado inicial cuando se aplica una fuerza sobre él.
La deformación recibida ante la acción de una fuerza o carga no es
permanente, volviendo el material a su forma original al retirarse la
carga.
• Plasticidad: Capacidad de un material a deformarse ante la acción
de una carga, permaneciendo la deformación al retirarse la misma.
Es decir, es una deformación permanente e irreversible.
• Resiliencia: es la capacidad de oponer resistencia a la destrucción
por carga dinámica.
También existen otras propiedades como ser:
• Maleabilidad: se refiere a la propiedad que presentan los
materiales de deformarse sin romperse obteniendo laminas.
• Ductilidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales
de deformarse sin romperse obteniendo hilos.
• Cohesión: Resistencia de los átomos a separarse unos de otros.
• Higroscopicidad: se refiere a la propiedad de absorber o exhalar
el agua.
• Hendibilidad: es la propiedad de partirse en el sentido de las fibras
o laminas (si tiene).
3.1.2.2. Propiedades acústicas
Materiales transmisores o aislantes del sonido. Existen una gran
cantidad de materiales como placas que permiten aislar el sonido. Son
muy utilizados en construcciones como barreras de sonido.

36
3.1.2.3. Las propiedades eléctricas
Materiales conductores o dieléctricos. Sus propiedades se dividen
en:
• Resistencia (p): Es la medida de oposición de un material al paso
de corriente eléctrica. Se mide según la cantidad de ohmios (Ω) que
posee una porción de 1 cm2
por unidad de longitud. Un ejemplo de
materiales que priorizan esta propiedad son las cintas aisladoras y
el recubrimiento plásticos de los cables eléctricos.
• Conductividad eléctrica (σ): Es la propiedad totalmente opuesta
a la resistencia, ya que esta mide la capacidad del paso de corriente
eléctrica sin ninguna oposición. Los principales materiales que
ocupan esta propiedad son los conductores eléctricos como el
cobre y el aluminio utilizados en instalaciones eléctricas, entre
muchos otros.
3.1.2.4. Propiedades térmicas
Materiales conductores o aislantes térmicos. Las propiedades
térmicas determinan el comportamiento de los materiales frente al calor.
• Conductividad térmica: es la propiedad de los materiales de
transmitir el calor y produciéndose, lógicamente, una sensación de
frio al tocarlos. Un material puede ser buen conductor térmico o
malo.
• Fusibilidad: facilidad con que un material puede fundirse.
• Soldabilidad: facilidad de un material para poder soldarse consigo
mismo o con otro material. Lógicamente los materiales con buena
fusibilidad suelen tener buena soldabilidad.
• Punto de fusión: es la temperatura a la cual el material pasa del
estado sólido al líquido.
3.1.2.5. Propiedades magnéticas
Los materiales magnéticos o imanes son elementos que cuentan
con una propiedad física denominada permeabilidad magnética, la cual se
define como la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer
pasar a través de si los campos magnéticos, la cual está dada por la
relación entre la intensidad de campo magnético existente y la inducción
magnética que aparece en el interior de dicho material.

37
3.1.2.6. Propiedades físico-químicas
• Resistencia a la Corrosión: La corrosión es definida como el
deterioro de un material a consecuencia de un ataque
electroquímico por su entorno. Siempre que la corrosión este
originada por una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad
a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura,
la salinidad del fluido en contacto con el metal y las propiedades de
los metales en cuestión. Otros materiales no metálicos también
sufren corrosión mediante otros mecanismos. La corrosión puede
ser mediante una reacción química (oxidorreducción) en la que
intervienen dos factores: la pieza manufacturada y/o el ambiente, o
por medio de una reacción electroquímica.
• Maleabilidad: La maleabilidad es la propiedad de un material
blando de adquirir una deformación acuosa mediante una
descompresión sin romperse. A diferencia de la ductilidad, que
permite la obtención de hilos, la maleabilidad favorece la obtención
de delgadas láminas de material. El elemento conocido más
maleable es el oro, que se puede malear hasta láminas de una
diezmilésima de milímetro de espesor. También presentan esta
característica otros metales como el platino, la plata, el cobre, el
hierro y el aluminio.
3.1.2.7. Propiedades ópticas
Son materiales ópticos aquellos materiales que se utilizan en la
fabricación de lentes, monturas para gafa y demás objetos que tengan que
ver con óptica, por ejemplo, microscopios, telescopios, etc. La Química es
la base para su fabricación, porque dependiendo de su composición los
materiales ópticos tendrán unas propiedades u otras. Todo depende del
uso que se le quiera dar una vez terminado el producto. Los materiales
pueden ser:
• Opacos: no dejan pasar la luz.
• Transparentes: dejan pasar la luz.
• Traslucidos: dejan pasar parte de la luz.
3.2. Materiales reciclables
El reciclaje es un proceso cuyo objetivo es convertir desechos en
nuevos productos o en materia para su posterior utilización. Gracias al
reciclaje se previene el desuso de materiales potencialmente útiles, se
reduce el consumo de nueva materia prima, además de reducir el uso de
energía, la contaminación del aire (a través de la incineración) y del agua
(a través de los vertederos), así como también disminuir las emisiones de
gases de efecto invernadero en comparación con la producción de
plásticos.
El reciclaje es un componente clave en la reducción de desechos
contemporáneos y es el tercer componente de las 3R (“Reducir, Reciclar,
Reutilizar”). Los materiales reciclables son muchos, e incluyen todo el
papel y cartón, el vidrio, los metales ferrosos y no ferrosos, algunos
plásticos, telas y textiles, maderas y componentes electrónicos. En otros

38
casos no es posible llevar a cabo un reciclaje debido a la dificultad técnica
o alto coste del proceso, de modo que suele reutilizarse el material o los
productos para producir otros materiales y se destinan a otras finalidades,
como el aprovechamiento energético. También es posible realizar un
salvamento de componentes de ciertos productos complejos, ya sea por
su valor intrínseco o por su naturaleza peligrosa.
3.3. Las tres R: Reutilizar, Reducir y Reciclar
¿SABIAS QUE ... Existe una regla que se llama las tres erres que
nos ayuda a cuidar el medio ambiente? Consiste en REDUCIR, RECICLAR
y REUTILIZAR.
Reutilizar es la acción de volver a utilizar los bienes o productos.
Así, el aceite puede reutilizarse convertido en biodiesel, para ser utilizado
por cualquier vehículo con motor diésel. Cuantos más objetos volvamos a
utilizar menos basura produciremos y menos recurso tendremos que
gastar. Reciclar se trata de volver a utilizar materiales – como el papel o el
vidrio – para fabricar de nuevo productos parecidos – folios, botellas, etc.
Reutilizar quiere decir no tirar las cosas cuando todavía son útiles. Por
ejemplo, utiliza un calcetín viejo para hacer una marioneta para los niños
o un bote de refresco como portalápices.
Reducir: Quiere decir utilizar menos primeras materias, menos
agua y menos energía. Por ejemplo; no dejes la luz encendida si no estás
en una habitación, cierra bien el grifo cuando friegas los platos o cuando
te lavas las manos, dúchate en vez de bañarte, pon la lavadora llena y no
con una sola prenda.
Reciclar: El reciclaje es un proceso fisicoquímico o mecánico o
trabajo que consiste en someter a una materia o un producto ya utilizado
(basura), a un ciclo de tratamiento total o parcial para obtener una materia
prima o un nuevo producto. También se podría definir como la obtención
de materias primas a partir de desechos, introduciéndolos de nuevo en el
ciclo de vida y se produce ante la perspectiva del agotamiento de recursos
naturales, macroeconómico y para eliminar de forma eficaz los desechos
de los humanos que no necesitamos. En definitiva, quiere decir utilizar los
residuos para elaborar nuevos productos.
Es necesario separar el material. ¿Como?
• En el contenedor amarillo debemos depositar el plástico.
• En el contenedor verde debemos depositar el vidrio.
• En el contenedor azul debemos depositar el papel.
3.4. ¿La cuarta R?: Reparar
Consiste en reparar en lugar de tirar: la reparación es una de las
máximas de la Economía Circular. En 2020, la Unión Europea legisló el
“derecho a reparar” para garantizar la durabilidad de los productos y que
los usuarios tengan alternativas que no supongan el fin de la vida útil.

39
¡Ahorra dinero!, reparar es sinónimo de economizar y ayuda a
ahorrar dinero, ya que básicamente no tendrás que adquirir el mismo
producto a precio de mercado. En cambio, prolongas su funcionamiento
evitando ir nuevamente a la tienda comercial.
La mayoría de los productos electrónicos tiene obsolescencia
programada, es decir, una vida útil corta. Lo contrario a ello es la
Alargascencia, cuyo propósito es reparar objetos, alquilar, hacer trueque y
encontrar o vender productos de segunda mano. De esta forma se fomenta
la economía circular, ayudando al planeta y a tu bolsillo.
1 - Describa con sus propias palabras lo que entiende por material.
2 – Para cada tipo de material (maderas, plásticos, metales, cerámicos,
pétreos y textiles) elabore una lista de 5 ejemplos de productos
elaborados a partir de cada tipo de materia prima.
3 – Elabore una lista de 5 productos donde la dureza sea esencial para
la utilización de los mismos.
4 – Elabore una lista de 5 productos donde la plasticidad sea una
propiedad esencial para la utilización de los mismos.

40
5 – Elabore una lista de 5 productos donde la resistencia eléctrica
(aislantes eléctricos) sea una propiedad esencial para la utilización de
los mismos.
6 – Elabore una lista de 5 productos donde la resistencia térmica
(aislantes térmicos) sea una propiedad esencial para la utilización de
los mismos.
7 - Elabore una lista de 5 ejemplos de materiales que se recicle y 5
ejemplos de materiales que se reutilicen.
8 - Con base en lo visto anteriormente elabore una pequeña descripción
del proceso de reciclaje de un material a elección.

41
CAPITULO 4
EL PROCESO TECNOLÓGICO
4.1. El proceso tecnológico y sus etapas
Un Proceso Tecnológico es aquel que nace de una necesidad
tecnológica, o bien, de la necesidad de solucionar un problema de manera
que, a través de un análisis y posterior diseño conduce a una o diversas
soluciones tecnológicas o tecnologías.
Las etapas del proceso tecnológico se observan en la figura:
Para llegar a la solución tecnología buscada se deben seguir cada
una de estas etapas, descritas a continuación.
4.1.1. Identificación del problema y propuesta de la solución
Esta primera etapa corresponde a la identificación de la necesidad
o problema determinando del principal objetivo de la tecnología buscada.
A la vez se recopila la información que sea relevante y útil para
resolverlo/a. Esta información puede ser recopilada ya sea de fuentes
escritas, orales o mediante el análisis de una tecnología ya existente.
4.1.2. Diseño
En esta segunda etapa se sientan las bases que tendrá la
tecnología al final del proceso, mediante la búsqueda de la solución del
problema inicial eligiendo las ideas que lo resuelvan de manera óptima y
se adapte mejor a los requerimientos y propuestas determinadas en la
primera etapa. De esta forma se definen las características de la tecnología
pudiéndose definir los detalles necesarios para llevar a cabo su desarrollo
e implementación.
4.1.3. Planificación y Desarrollo
En esta tercera etapa se seleccionan los materiales y herramientas
que se van a necesitar para la concepción de la tecnología. A la vez, se
especifican los pasos a seguir ordenadamente con sus respectivos
materiales, herramientas, tiempo y personal necesario. Luego de esto, se
detalla el presupuesto del proyecto como tal.
4.1.4. Construcción e Implementación
En esta cuarta etapa se concretizan el proceso especificado en la
tercera etapa llevando a cabo su realización.
4.1.5. Prueba y verificación
En esta quinta etapa se comprueba si la tecnología cumple con las
condiciones y el objetivo definido en la primera fase, de no hacerlo, se
PROBLEMA
SOLUCIÓN
TECNOLÓGICA
IDENTIFICACIÓN
Y DEFINICIÓN
DEL PROBLEMA
INVESTIGACIÓN
PREVIA
DISEÑO
PLANIFICACIÓN
CONSTRUCCIÓN
PRUEBA
EVALUACIÓN
INFORMACIÓN

42
vuelve a la etapa de diseño, buscando las posibles causas para ser
corregidas verificando los datos a considerar.
Ejemplo 1: Problema y solución tecnológica, se presenta el siguiente
problema tecnológico: “Tener donde organizar las llaves y tenerlas a
mano”. Para ello se propondrá una solución tecnológica, desarrollando
cada una de las etapas del proceso tecnológico a seguir.
Identificación del problema y propuesta de la solución: El problema
elemental es organizar llaves y ponerlas a mano. La solución obvia
cotidianamente sería un portallaves, de pared o mesa, o bien un plato o
cualquier otro contenedor. También pueden buscarse soluciones
ingeniosas en internet, revistas, libros, o locales comerciales. Finalmente,
entre la variedad de las soluciones posibles deberá optarse por una, en
este caso elegiremos un portallaves de pared donde colgar las mismas.
Diseño: Aquí describimos el diseño del portallaves, su forma, su
funcionalidad, los materiales, el color, etc. Nuestro portallaves consistirá
en una placa rectangular de madera de pino, de media pulgada de
espesor, de 40 cm de ancho por 20 cm de alto, con esquinas y bordes
calados y redondeados, con 10 ganchos y un pequeño reloj de 7 cm de
diámetro en su centro. El mismo se colgará en la pared por la acción de
dos tornillos con tarugos que se colocaran de manera que se puedan
enganchar dos pequeños soportes. El acabado final será lustrado y
barnizado.
Planificación y desarrollo: Aquí se describen todos los materiales y
recursos que serán necesarios, en nuestro caso, se requerirá de
materiales, herramientas y mano de obra.
- Los materiales son: madera, ganchos, tornillos, tarugos, pintura, un reloj
del cual extraer su mecanismo, etc.
- Las herramientas son: serrucho o sierra, taladro, martillo, mechas, lijas,
escuadra, lápiz carpintero, destornillador, pincel, etc.
- La mano de obra consistirá en una única persona.
- Los recursos serán electricidad, un espacio físico donde fabricarlo y
efectivo de ser necesario.
Construcción e implementación: En esta etapa se describen paso a
paso como se realizará la construcción, en nuestro caso se detalla:
- Con un lápiz y una escuadra se marca la madera con las dimensiones a
cortar con la sierra.
- Cortada la madera se realiza el agujero en el centro con las dimensiones
que sean necesarias para que encaje el reloj. Esto se realiza con múltiples
perforaciones de taladro hasta que encaje perfectamente el reloj.
- Nuevamente con el lápiz se marcan las perforaciones donde irán los
ganchos y se taladran los agujeros para los mismos.
- Terminado el corte de la madera se redondean los bordes y se lija toda
la madera hasta que la misma quede suave y sin astillas.
- Se pinta la madera con barniz y brocha las veces que sean necesarias,
ya sean con al menos dos capas de barniz y se lo deja secar en un lugar
seco.
- Secada la madera se colocan los ganchos, los soportes y el reloj junto
con los soportes detrás.
- Se colocan las baterías al reloj
Prueba y verificación: Finalizado el producto se procede a probarlo en
las condiciones de operación, debe permanecer firme, ser estético, debe
soportar las llaves sin romperse, deformarse o dañarse, debe funcionar su
reloj, etc.
40 cm
20
cm
Madera de ½’’ Reloj Soporte
Bordes
Redondeados
Gancho

43
4.2. Materiales e insumos
En todo proceso para la producción de productos o servicios se
necesitan de materiales o insumos para poder proveer la solución
tecnológica. A continuación, describiremos cada uno de estos.
4.2.1. Insumo
Un insumo es todo aquello disponible para el uso y el desarrollo
de la vida humana, desde lo que encontramos en la naturaleza, hasta lo
que creamos nosotros mismos, es decir, la materia prima de una cosa.
En general los insumos pierden sus propiedades y características
para transformarse y formar parte del producto final.
Para el caso de servicios de salud a los recursos de entrada al
proceso cuyo flujo de salida es el servicio entregado. Es el material inicial
(materia prima, subproducto) que se incorpora al proceso para satisfacer
necesidades como comer, correr y hacer necesidades.
A veces se distingue entre insumos y bienes de consumo, siendo
los primeros bienes intermedios usados para la producción de un bien cuyo
destino último es ser directamente usado sin ser transformado (bien de
consumo).
4.2.2. Materia prima
Se conocen como materias primas a la materia extraída de la
naturaleza y que se transforma para elaborar materiales que más tarde se
convertirán en bienes de consumo.
Las materias primas que ya han sido manufacturadas, pero todavía
no constituyen definitivamente un bien de consumo se denominan
productos semielaborados, productos semiacabados o productos en
proceso, o simplemente materiales.
• De origen vegetal: lino, algodón, madera, fique, celulosa,
cereales, frutas y verduras, semillas, trigo...
• De origen animal: pieles, lana, cuero, seda, leche, carne...
• De origen mineral: hierro, oro, cobre, silicio, plata...
• De origen liquido o gaseoso: agua, hidrogeno, oxigeno, aire,
nitrógeno.
• De origen fósil: gas natural, petróleo, ...
Las actividades relacionadas con la extracción de productos de
origen animal, vegetal y mineral se les llama materias primas en crudo. En
el sector primario se agrupan la agricultura, la ganadería, la explotación
forestal, la pesca y la minería, así como todas las actividades donde se
aprovechan los recursos sin modificarlos, es decir, tal como se extraen de
la naturaleza.
Las materias primas sirven para fabricar o producir un producto,
siendo necesario, por lo general que sean refinadas para poder ser usadas
en el proceso de elaboración de un producto. Por ejemplo, la magnetita, o
la pirita serian una materia prima en crudo, y el hierro refinado y el acero
serian materias primas refinadas, o elaboradas.
4.2.3. Clasificación de materias primas estructurales
Distinguiendo entre "materia prima" para un proceso de fabricación
(esta clasificación), y una materia prima en crudo que necesita ser
previamente procesado/elaborado/refinado para poder ser usado en un
proceso de fabricación. (Los fluidos, energía y vectores de esta quedan
excluidos de esta clasificación), esta es exclusivamente para las materias
primas de aplicación directa a la producción (refinadas o no), y que
formaran parte del producto final (formaran parte, estarán incorporados al
producto final, esto es, excluyendo los consumibles).
4.2.3.1. Materias primas utilizadas en su estado natural
Materias primas estructurales listas para su uso o "materias primas
estructurales industriales" (sin necesidad de ser refinadas, procesadas,
validas en crudo para ser trabajadas)
• Madera
• Piedra natural
• Arena
Materias primas compuestas
• Fibras
• Aglomerado de partículas
• Aglomerado por capas

44
Metales
• Acero
o Acero para construcción
o Acero cementado
o Aceros nitrados
o Acero templado
o Acero para muelles
o Aceros mecanizables
o Aceros especiales
• Acero para exigencias térmicas y de corrosión
o Acero resistente a altas temperaturas
o Acero resistente al encendido
o Acero resistente al H2 a elevada presión
o Aceros resistentes a compuestos químicos
• Acero para herramientas
o Acero para trabajo en frio
o Acero para trabajo en caliente
o Aceros rápidos
• Hierro fundido
o Fundición gris
o Fundición de acero
o Fundición maleable
o Fundición blanca
o Fundición nodular
Metales no férreos
• Metales ligeros
o Aluminio y aleaciones
o Magnesio y aleaciones
o Titanio y aleaciones
• Metales pesados
o Cobre y aleaciones
o Níquel, Cobalto y aleaciones
o Molibdeno y aleaciones
o Zinc y cadmio y aleaciones
o Estaño y aleaciones
o Wolframio y aleaciones
o Metales nobles
Materiales inorgánicos
• Cerámicas
• Cristal
• Semiconductores
Polímeros
• Termoestables
• Termoplásticos
• Elastómeros
4.2.3.2. Materias primas consumibles
Son aquellas necesarias para el proceso de elaboración de un
producto sin llegar a formar parte del producto, esto es, que luego quedan
excluidas de la composición de este.
• Energías agotables (muy escasas (petróleo, gas), escasas
(antracita-carbón de calidad, uranio), medias (lignito carbón de muy
baja calidad, poco transportable por ser mayor el coste energético
que lo contenido en el lignito), abundantes (uranio con sistemas de
recuperación de combustible-aceleradores rápidos y de plutonio,
hasta 1000 años al ritmo actual), muy abundantes (energía de
fusión).
• Energías renovables hidráulica (sedimentación, cambio del
hábitat de los ríos), eólica (posible leve cambio patrones del clima),
solar (competencia con las plantas, según el caso, mayor absorción
de energía solar-albedo), mareomotriz (tanto olas como mareas,
posible leve freno de mareas-giro terrestre), geotérmica (leve
enfriamiento más rápido del núcleo, leve peligro de terremotos,
según el caso), biomasa (competencia con las tierras de cultivo,
con la generación de materia orgánica - regeneración de la tierra).
• Agua
• Aire
• Tierra y arena

45
4.2.3.3. Materias primas en la construcción
• Empleadas en el hormigón: agua, arena.
• Empleadas en morteros: madera, cemento, cal, agua.
• Empleadas en materiales cerámicos: arcilla.
• Empleadas en Vidrios: arena de sílice.
• Empleadas en papel: madera.
4.2.3.4. Materias Primas influyentes en la vida cotidiana
Algunas materias hacen parte de la vida cotidiana tales como:
• Petróleo: Se emplea para la fabricación de aceites, vehículos de
motor se suele utilizar para la fabricación de combustible para
aviones y automóviles comúnmente.
• Madera: Se emplea para las Construcciones, también se utiliza
para fabricación de artesanías e inmuebles.
• Cuero: Se emplea para la fabricación de materiales como Ropas,
inmuebles y entre otras cosas.
• Agua: El agua es una de las materias primas más usadas ya que
se utiliza para uso domésticos. El agua se emplea para los cultivos
y su riega también se utiliza para generar energía.
1 – Escoja una necesidad tecnológica y con base en esta necesidad:
• Fabrique en forma artesanal un producto o solución tecnológica
para un problema planteado por usted y expóngalo en clase.
• Describa el proceso tecnológico necesario para proveer una
solución tecnológica que usted desee. También realice un
pequeño croquis de la solución tecnológica planteada.

46

Física y tecnología en la escuela técnica

Física y tecnología en la escuela técnica

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (11)

Similar a Física y tecnología en la escuela técnica

Similar a Física y tecnología en la escuela técnica (20)

Último

Último (20)

Física y tecnología en la escuela técnica