TICS LLANA TREE son actividades para adolescentes

3
ESO
El libro Tecnología 3, para tercer curso de ESO, es una obra colectiva
concebida, diseñada y creada en el Departamento de Ediciones Educativas
de Santillana Educación, S. L., dirigido por Teresa Grence Ruiz.
En su elaboración ha participado el siguiente equipo:
Manuel Armada Simancas
Roberto Blanco Gil
Carlos Lamparero García
Laura Muñoz Ceballos
M.ª Isabel Ortiz Gandía
Alberto Peña Pérez
Gabriel Prieto Renieblas
Inés Rouces González
David Sánchez Gómez
Olga Villanueva García
EDICIÓN
Laura Muñoz Ceballos
EDITOR EJECUTIVO
David Sánchez Gómez
DIRECCIÓN DEL PROYECTO
Antonio Brandi Fernández
Las actividades de este libro no deben ser realizadas en ningún caso
en el propio libro. Las tablas, esquemas y otros recursos que se incluyen
son modelos para que el alumnado los traslade a su cuaderno.
Tecnología
SERIE INVENTA
ESO

Índice
SABER
• Materiales de construcción.
• Propiedades de los materiales
de construcción.
• Materiales pétreos.
• Materiales aglutinantes.
• Materiales compuestos.
• Vidrios y cerámicas.
• Impacto medioambiental.
SABER HACER
• Identificar materiales
empleados en la construcción.
• Trabajar con materiales
de construcción.
Materiales
de construcción
1 NOS HACEMOS PREGUNTAS. ¿Por qué
se sostienen los puentes?
Salvar una corriente de agua siempre ha sido una
necesidad de las personas.
Un simple tronco basta para salvar pequeños
arroyos, pero en el caso de ríos más anchos y
profundos la dificultad se incrementa.
Los puentes son la solución.
Y los puentes colgantes han permitido salvar
grandes distancias con eficacia. Los grandes
puentes aprovechan las propiedades de dos
materiales clave en la historia de la tecnología:
el hormigón y el acero.
Se propusieron más
de 50 diseños para el puente
antes de elegir el definitivo. Se
emplearon 432 trabajadores
durante ocho años para
levantarlo.
Una pasarela situada
a 44 metros de altura sobre
el río comunica las dos
torres separadas 61 metros
(200 pies).
Las partes móviles del puente
son de 1000 toneladas cada
una, y pueden levantarse
hasta un ángulo de más
de 80° en cinco minutos.
Los cables de acero
sujetan el tablero, la calzada
por la que pasan más
de 40000 personas cada día.
Dos pilares con 70000 toneladas
de hormigón cada uno sujetan
la estructura anclados a 7 metros
de profundidad en el fondo del río.
El puente es levadizo. La parte central del tablero
(situada a 8,6 metros del río) se levanta gracias
a un sistema electrohidráulico más de 1000 veces
cada año para dejar pasar grandes barcos.
• ¿Dónde se apoyan las torres
que forman los pilares de este puente?
¿Qué elementos se sujetan
a los pilares?
• Opina. El coste del puente de la Torre de
Londres fue equivalente a 125 millones
de euros. ¿Te parece adecuado invertir
tanto dinero en un puente?
INTERPRETA LA IMAGEN
?
• ¿Qué puentes cercanos conoces?
¿Qué necesidad satisfacen?
• Haz un dibujo de ellos. ¿Se parecen
al puente de la Torre de Londres?
• Opina. ¿Qué te parecen los peajes
que se pagan en algunas autopistas,
puentes o túneles a la empresa
que ha realizado la obra?
CLAVES PARA EMPEZAR
Las torres situadas sobre
los pilares tienen 65 metros
de altura.
11000 toneladas de acero
forman las pasarelas
superiores y el entramado
que sujeta el tablero.
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1. Materiales de construcción................................................................. 6
1. Materiales de construcción....................................................................... 8
2. Propiedades de los materiales de construcción........................................ 10
3. Materiales pétreos..................................................................................... 12
4. Materiales aglutinantes.............................................................................. 13
5. Materiales compuestos............................................................................. 14
6. Vidrios y cerámicas.................................................................................... 15
7. Impacto medioambiental........................................................................... 19
Proyecto. Construye un mosaico.................................................................... 24
2. Plásticos y nuevos materiales..................................................... 26
1. Materiales................................................................................................... 28
2. Los plásticos............................................................................................... 30
3. Clasificación de los plásticos..................................................................... 32
4. Obtención del material plástico................................................................. 37
5. Procesado del material plástico................................................................ 38
6. Trabajo con plásticos en el taller............................................................... 41
7. Las fibras textiles........................................................................................ 43
8. Nuevos materiales..................................................................................... 44
9. Impacto medioambiental........................................................................... 49

Proyecto. Construye un avión de polietileno.................................................. 54
3. Mecanismos y máquinas............................................................. 56
1. Mecanismos y máquinas........................................................................... 58
2. Palancas...................................................................................................... 60
3. Poleas y mecanismos relacionados.......................................................... 62
4. Plano inclinado, cuña y tornillo.................................................................. 64
5. Mecanismos para transmitir el movimiento............................................. 65
6. Mecanismos de transformación................................................................ 70
7. Simuladores de software para el estudio de mecanismos...................... 72
8. Máquinas térmicas. Motores..................................................................... 76

Proyecto. Construye polipastos...................................................................... 84
4. Circuitos eléctricos...................................................................... 86
1. La corriente eléctrica................................................................................. 88
2. Medida de magnitudes eléctricas. El polímetro........................................ 90
3. Relación entre magnitudes eléctricas: la ley de Ohm.............................. 92
4. Potencia eléctrica....................................................................................... 93
5. Conexiones en circuitos eléctricos........................................................... 94
6. Control de la corriente eléctrica................................................................ 97
7. Simuladores de circuitos electrónicos...................................................... 100

Proyecto. Construye un juego eléctrico: el duelo........................................... 108
5. Programación...............................................................................110
1. Lenguajes de programación. Processing................................................... 112
2. Dibujar con Processing.............................................................................. 114
3. Variables y funciones................................................................................. 120
4. Repeticiones y bucles................................................................................ 122
5. El color en una pantalla de ordenador...................................................... 123
6. Eventos de ratón y teclado........................................................................ 130
7. Trabajo con imágenes................................................................................ 136
8. Trabajo con tablas de datos. Arrays........................................................... 138

Proyecto. Programa un editor de imágenes................................................... 142
SABER
• Materiales.
• Los plásticos.
• Clasificación de los plásticos.
• Obtención del material plástico.
• Procesado del material plástico.
• Trabajo con plásticos en el taller.
• Las fibras textiles.
• Nuevos materiales.
SABER HACER
• Identificar plásticos a nuestro
alrededor.
• Elegir el tipo de plástico
adecuado a cada aplicación.
• Conocer nuevos materiales.
Plásticos
y nuevos materiales
2
NOS HACEMOS PREGUNTAS. ¿Cómo son los neumáticos?
Cuando John B. Dunlop rodeó en 1887 con unos tubos de goma
inflados las ruedas del triciclo de su hijo para minimizar el efecto
de los baches no podía imaginarse cómo iba a revolucionar el
mundo del transporte.
Desde entonces nada ha sido igual. Bicicletas, coches, aviones…
En todos ellos se usan neumáticos con cámara de aire
elaborados con caucho artificial, el material que había
descubierto Charles Goodyear en 1839.
• ¿Por qué crees que se usan en algunas
competiciones neumáticos lisos? ¿Te parecen
adecuados para circular con un vehículo
convencional por carretera? ¿Por qué?
• Opina. La ley obliga a cambiar los neumáticos
desgastados o con más de cinco años.
¿Qué te parecen estas medidas?
?
• ¿Qué tipos de plásticos conoces? Piensa en objetos
cotidianos y di qué propiedades debe tener el plástico que
los forma.
• La nanotecnología es un campo de las ciencias dedicado al
control y manipulación de la materia a una escala menor
que un micrómetro. ¿Conoces alguna de sus aplicaciones?
¿Qué ventajas supone el uso de nuevos materiales?
CLAVES PARA EMPEZAR
Anchura
expresada
en milímetros.
Relación (%) entre la
altura existente de la
llanta al suelo y la
anchura del neumático.
Estructura.
(R: radial, la
más extendida).
Diámetro interior
expresado en pulgadas.
(1 pulgada 5 2,54 cm).
Peso y velocidad máximos
admitidos por cada neumático.
En este caso, 615 kg y 240 km/h.
Varias capas de acero,
nailon y fibras textiles
fortalecen la estructura.
La cubierta exterior
es de caucho.
Los aros metálicos
unen el neumático
a la llanta.
Goma interior.
EL DIBUJO DE LOS NEUMÁTICOS
La forma del dibujo es importante. El comportamiento en condiciones de lluvia, nieve, suelos irregulares, etc.,
depende del tipo de dibujo del neumático. El diseño influye en la seguridad, la duración y el consumo.
Todoterreno:
mejor agarre
en caminos
Asimétricos:
fomentan un
desgaste uniforme,
exterior e interior
Deportivos:
usados en
competición
Nieve: mejor
agarre sin cadenas
en climas fríos
Moto
Ecológico: facilitan
la rodadura
y ofrecen un
menor consumo
Seguridad
El neumático debe frenar
adecuadamente tanto
en situaciones de pavimento
seco como mojado.
Duración
Es un factor a tener en cuenta,
sobre todo por profesionales
que completan miles de
kilómetros cada mes.
Consumo
Un menor rozamiento
entre el neumático
y el suelo implica un
ahorro de combustible.
La presión del neumático
debe adaptarse a la carga
del vehículo.
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LAS MARCHAS
Para evitar que la cadena se cruce demasiado: no combinar el plato
grande con piñones grandes; ni el plato pequeño con piñones
pequeños.
Subida Llano Bajada
Plato pequeño
con piñones
grandes
Plato intermedio
con piñones
intermedios
Plato grande con
piñones
pequeños
Plato
Piñón
Avance:
1 m
Avance:
2 m
Avance:
3 m
SABER
• Mecanismos y máquinas.
• Palancas.
• Poleas y mecanismos
relacionados.
• Plano inclinado, cuña y tornillo.
• Mecanismos para transmitir
el movimiento.
• Mecanismos de transformación.
• Simuladores de software para
el estudio de mecanismos.
• Máquinas térmicas. Motores.
SABER HACER
• Identificar mecanismos
presentes en máquinas.
• Construir mecanismos.
Mecanismos y máquinas
3
NOS HACEMOS PREGUNTAS. ¿Cómo funciona la bicicleta?
Una bicicleta es una máquina manual que permite movernos mucho más deprisa
que andando o corriendo. El movimiento proporcionado a los pedales se transmite
mediante el plato, la cadena y los piñones a la rueda trasera, la rueda motriz.
En las bicicletas de montaña
varios platos y piñones
permiten variar la distancia
recorrida con cada pedalada
y poder subir cuestas con
menos esfuerzo, por ejemplo.
• ¿Cuántas marchas tiene una bicicleta
de tres platos y nueve piñones? ¿Deberían
usarse todas las marchas? ¿Por qué?
• Dibuja un esquema señalando el sentido
del movimiento de cada uno
de los elementos de una bicicleta.
?
• Recuerda. ¿Para qué sirve una palanca?
¿Qué ventajas obtenemos al usar
palancas?
• ¿Y un sistema de engranajes?
¿Qué otras máquinas conoces
con engranajes?
CLAVES PARA EMPEZAR
Más velocidad,
más esfuerzo.
Menos velocidad,
menos esfuerzo.
El piñón gira movido por
la cadena. Si elegimos un piñón
con menos dientes resulta más
fácil pedalear, pero se avanza
menos en cada pedalada.
Un pequeño engranaje
se sitúa a mayor o menor
distancia del piñón ayudado por
un resorte para mantener tensa
la cadena, cuya longitud es fija
aunque cambiemos de marcha.
La cadena transmite
el movimiento desde
el plato hasta los piñones.
El plato se mueve
de manera solidaria
con el eje que gira
al dar pedales.
El eje de la rueda trasera está
unido solidariamente a
los piñones. Así, cuando un piñón
gira, también lo hace la rueda.
El pedal impulsado por
las piernas actúa moviendo
una biela que transmite
el movimiento al plato.
La rueda delantera
no tiene elementos
motrices. Gira
arrastrada por
la rueda trasera.
Al apretar la manilla de los frenos
se tensa un cable que mueve
dos pequeñas zapatas. Estas
aprietan la goma o un disco
que frena el giro de la rueda.
Las marchas se cambian girando
los puños o accionando palancas en
el manillar. El número de marchas posibles
de una bicicleta se obtiene multiplicando
el número de platos (1, 2 o 3)
por el número de piñones (entre 5 y 10).
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SABER
• Lenguajes de programación.
Processing.
• Dibujar con Processing.
• Variables y funciones.
• Repeticiones y bucles.
• El color.
• Eventos de ratón y teclado.
• Trabajo con imágenes.
• Trabajo con tablas de datos. Arrays.
SABER HACER
• Desarrollar programas con
un lenguaje de programación textual.
• Programar un editor de imágenes.
Programación
5 NOS HACEMOS PREGUNTAS.
¿Cómo se producen escenas «imposibles» en el cine?
Ya sea en el ámbito de la animación infantil, de las películas de terror, de acción
o de ciencia ficción, el ordenador lleva unos años desempeñando un papel clave.
Paisajes de otros mundos, juguetes que hablan y gesticulan, transformaciones
«mágicas» o creación de seres imaginarios son algunos ejemplos.
• ¿Qué elementos de la imagen te parecen generados mediante
ordenador? ¿Crees que las películas que emplean escenas
generadas mediante ordenador son más fáciles
de desarrollar? ¿Por qué?
• ¿Qué ventajas añade la técnica de captura de movimiento
frente a la generación completa de imágenes mediante
el ordenador?
?
• ¿Qué es el software de dibujo en 3D?
¿Cómo pueden generarse dibujos en 3D?
• Opina. Hay quien dice que
la introducción del ordenador en el cine
ha tenido consecuencias negativas.
¿Qué te parece a ti?
CLAVES PARA EMPEZAR
La técnica del croma, el uso
de fondos verdes, permite cambiar
el paisaje de fondo sobre el que
aparecerá el actor en la escena final.
Los animales voladores y otras criaturas
fantásticas se programan diseñando
polígonos que forman una malla sobre
la que luego se «acoplan» la piel, las alas…
El escáner en 3D permite digitalizar
la información de objetos reales
con el fin de introducirlos luego
en escenas generadas por ordenador.
El rodaje de películas en alta
definición añade dificultad,
pues cada escena ocupa
decenas y decenas de gigabytes.
Muchos paisajes se crean mediante
software 3D capaz de incluir fuentes
de luz, texturas variadas e incluso se
simula la gravedad para que la caída
de las ramas de los árboles sea más o
menos acusada.
El movimiento de figuras
humanas emplea la técnica
denominada «captura
de movimientos». El actor
se mueve con una serie
de sensores incorporados
que trasladan la información
a un ordenador, para integrar
luego al actor en la escena.
En muchos paisajes
«fantásticos» se usan
como base imágenes
de paisajes reales.
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2

6. Control de circuitos electrónicos................................................146
1. Un mundo digital........................................................................................ 148
2. Funciones lógicas....................................................................................... 150
3. ¿Qué es Arduino? Computación física...................................................... 152
4. El software de Arduino............................................................................... 154
5. Salidas digitales.......................................................................................... 157
6. Sonidos....................................................................................................... 163
7. Entradas digitales....................................................................................... 166

Proyecto. Construye un reloj digital................................................................ 176
7. Sensores.......................................................................................180
1. ¿Qué son los sensores?............................................................................. 182
2. Sensores de luz.......................................................................................... 184
3. Sensores de infrarrojos.............................................................................. 190
4. Sensores de posición................................................................................. 194
5. Sensores de temperatura.......................................................................... 195
6. Sensores de sonido.................................................................................... 199
7. Sensores de proximidad............................................................................ 202
8. Sensores de distancia. Ultrasonidos.......................................................... 204

Proyecto. Construye un sensor para medir el nivel de un depósito.............. 208
8. Control automático y robótica....................................................212
1. Máquinas automáticas y sistemas de control.......................................... 214
2. ¿Qué es un robot?...................................................................................... 215
3. Motores de corriente continua, DC........................................................... 216
4. Servomotores o servos.............................................................................. 222
5. Relés........................................................................................................... 225
6. Señales periódicas..................................................................................... 227

Proyecto. Construye un robot siguelíneas...................................................... 232
9. Publicación en internet................................................................236
1. Internet, servidores web y gestores de contenidos................................. 238
2. ¿Qué es un blog?........................................................................................ 240
3. Edición en WordPress................................................................................ 246
4. Páginas web estáticas con WordPress...................................................... 251

Proyecto. Crea un blog colaborativo............................................................... 258
ANEXO
Referencia para programar en el IDE de Arduino........................................... 260
60 Hz
tiempo base
Contador para
dividir por 6
Contador para
dividir por 10
SABER
• Un mundo digital.
• Funciones lógicas.
• ¿Qué es Arduino? Computación
física.
• El software de Arduino.
• Salidas digitales.
• Sonidos.
• Entradas digitales.
SABER HACER
• Montar circuitos electrónicos
y controlarlos mediante
un ordenador a través
de una controladora.
• Elaborar programas para
controlar circuitos.
Control de circuitos
electrónicos
6
NOS HACEMOS PREGUNTAS. ¿Cómo funciona un reloj digital?
La invención de los relojes digitales en 1956 constituyó una auténtica revolución.
Por primera vez se podían fabricar relojes baratos y exactos, con una desviación
de unos pocos segundos en un mes respecto al tiempo verdadero.
Hoy día, sin embargo, la electrónica se emplea no solamente en los relojes digitales,
sino también en muchos relojes analógicos.
• Elabora un esquema simplificado en tu cuaderno
explicando el funcionamiento de un reloj digital.
Complétalo añadiendo los dígitos para el día del mes.
• ¿Serías capaz de generar las letras del alfabeto
empleando un display de 7 segmentos? ¿Puedes
representar todas las letras?
?
• ¿Qué es un chip? ¿Qué otros componentes
electrónicos conoces?
• Señala qué hitos han hecho posible fabricar
aparatos relativamente complejos como
un reloj digital.
CLAVES PARA EMPEZAR
2
5
5
3
9
8
EL DISPLAY DE 7 SEGMENTOS
En un reloj digital se emplean 7 segmentos que pueden activarse o no,
para representar los dígitos del 0 al 9. Un chip 7447 permite hacerlo.
0 1 23456 7 89
Una pequeña batería
proporciona la energía necesaria
a los circuitos. La batería puede
durar varios años.
Otros componentes
electrónicos reducen
la frecuencia
de la señal.
Un oscilador marca el tiempo en
sucesivos intervalos en los relojes
portátiles. Así se generan 60 señales
por segundo, habitualmente.
La pantalla de cristal líquido
o de led muestra la información.
Se han añadido otras funciones:
calendario, alarma, cronómetro…
Para marcar los segundos se emplean
dos contadores-divisores que
dividen la frecuencia de la señal.
El primero la divide entre 10 y obtiene
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 como resultado.
1 2
3
4
5
Otro circuito indica
al reloj que tras el dígito
23 de las horas debe
volver al 00.
Un convertidor
de 7 segmentos genera
el número adecuado
en la pantalla.
El display de los minutos
se genera de manera
análoga al de los segundos.
El segundo contador
obtiene 0, 1, 2, 3, 4, 5
como resultado.
Otro convertidor
de 7 segmentos
genera el número
en la pantalla.
La señal de 1 s puede utilizarse
directamente para mostrar el paso
de los segundos en el reloj.
Contador
para dividir
por 2
Contador
para dividir
por 6
Contador
para dividir
por 6
Convertidor
a display de
7 segmentos
Convertidor
a display de
7 segmentos
Convertidor
a display de
7 segmentos
Contador
para dividir
por 10
Contador
para dividir
por 10
Contador
para dividir
por 10
Convertidor
a display de
7 segmentos
Convertidor
a display de
7 segmentos
Convertidor
a display de
7 segmentos
Señal de 1 Hz
Señal de 1 Hz
La señal de salida oscila
entonces con una
frecuencia de 1 minuto.
Para generar los dígitos
de las horas se emplea
un divisor por 10 y otro por 2.
Varios botones permiten
reajustar el reloj.
La señal oscila
con una
frecuencia de
una hora.
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SABER
• ¿Qué son los sensores?
• Sensores de luz.
• Sensores de infrarrojos.
• Sensores de temperatura.
• Sensores de posición.
• Sensores de sonido.
• Sensores de proximidad.
• Sensores de distancia.
SABER HACER
• Construir circuitos electrónicos
con sensores y controlarlos
mediante un ordenador.
• Desarrollar programas
capaces de controlar el
funcionamiento de un circuito
dotado de sensores.
Sensores
7
NOS HACEMOS PREGUNTAS. ¿Cómo funcionan las pantallas táctiles?
Desde 2010 las tabletas han revolucionado por completo el mundo de
los dispositivos informáticos «de mano», pues la pantalla táctil resulta
muy intuitiva y cómoda.
Las pantallas táctiles hacen que sean muy manejables y fáciles de usar.
Y la posibilidad de conectarse a Internet de manera inalámbrica ofrece
múltiples opciones.
En pocos años han aparecido en el mercado muchas tabletas,
la mayoría con el sistema Android lanzado en 2008 o con iOS.
• ¿Qué elemento de las pantallas táctiles de teléfonos
y tabletas permite detectar cuándo se ha tocado
la pantalla?
• ¿Cómo se determina qué punto de una pantalla táctil
tocamos?
?
• ¿Qué ventajas tiene el uso de pantallas
táctiles?
• Muchos adolescentes pasan varias horas
cada día «pegados» a tabletas y teléfonos.
¿Te parece una buena idea? ¿Por qué?
CLAVES PARA EMPEZAR
Un micrófono incorporado
permite realizar búsquedas
a partir de la voz.
Para mejorar
la precisión
se pueden
emplear algunos
tipos de lápices.
Los altavoces reproducen
el sonido, aunque la salida
de auriculares ofrece mejor
calidad.
El aspecto de la pantalla
depende del sistema
operativo empleado. Para
tabletas los más utilizados
son Android e iOS.
Las pantallas multitáctiles
son capaces de detectar
toques simultáneos
en diferentes áreas
de la pantalla. Esto permite
reducir el zoom en una foto
pellizcándola, por ejemplo.
Los dispositivos con tecnología 3G
disponen de una antena para tener
conexión a Internet desde cualquier
sitio; no solamente donde hay
una red wifi disponible.
Algunas tabletas tienen una
ranura donde conectar
una tarjeta de memoria,
habitualmente de tipo
micro SD.
¿CÓMO FUNCIONA UNA PANTALLA TÁCTIL?
La capa superficial
de la pantalla protege
la superficie.
Sobre la pantalla LCD
se incluye una trama
de hilos conductores
que actúan a modo
de sensor.
La pantalla es de tipo
LCD. Es el elemento
que más energía
consume.
Al aplicar presión con el dedo
varía el voltaje en cada una
de las esquinas de la tableta.
Un detector en cada esquina
determina el voltaje y permite
conocer a qué distancia de ella
se ha pulsado la pantalla.
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SABER
• Máquinas automáticas
y sistemas de control.
• ¿Qué es un robot?
• Motores de corriente continua,
DC.
• Servomotores o servos.
• El relé.
• Señales periódicas.
SABER HACER
• Utilizar motores en proyectos
tecnológicos.
Control automático
y robótica
8
NOS HACEMOS PREGUNTAS. ¿Qué información obtiene un coche de su entorno?
Los coches inteligentes ya están aquí. Han llegado para quedarse. Atrás
quedaron los vehículos que no respondían a las condiciones del entorno.
Luces que se encienden automáticamente, frenos ABS que evitan que el coche
derrape, asistentes para el aparcamiento… La lista es casi interminable,
con muchas de las mejoras encaminadas a reforzar la seguridad de los ocupantes
y de los peatones.
• ¿Qué elementos automáticos de la imagen
te parecen más útiles de cara a la seguridad
de los ocupantes del vehículo?
• ¿Cómo recibe el conductor la información que
le ofrecen los distintos sensores mencionados?
?
• ¿Qué componentes electrónicos pueden emplearse
en los circuitos involucrados?
• ¿Qué utilidad tienen este equipamiento automático
para el conductor? ¿Y otros no mencionados,
como el control de velocidad de crucero?
CLAVES PARA EMPEZAR
La luz de carretera puede
encenderse de noche
automáticamente cuando no hay
vehículos que nos preceden
o que se dirigen hacia nosotros.
Un sensor de luz situado en
el parabrisas conecta las luces
del vehículo al atardecer
o a la entrada de un túnel.
En el interior el climatizador
mantiene la temperatura
en el valor ajustado.
Un sensor de lluvia activa
el limpiaparabrisas
y adapta su ritmo
a la intensidad de la lluvia.
Un radar avisa detecta
si el vehículo se sale del carril
por un despiste del conductor
o si se duerme.
Un sensor de proximidad mediante
ultrasonidos emite señales acústicas
o luminosas cuando nos aproximamos
demasiado a otro vehículo al aparcar.
En algunos coches el motor se detiene
si el vehículo se para en un semáforo
para ahorrar combustible. Y arranca
automáticamente al pisar el embrague
o el acelerador.
Los sistemas de asistencia
a la frenada (ABS) y control
de estabilidad adaptan el giro de
las ruedas en caso de frenadas
bruscas o curvas cerradas
tomadas a una velocidad excesiva.
Los airbags se
activan si se produce
una colisión.
Un sensor de combustible
cierra la entrada al depósito
si intentamos echar gasolina
en un vehículo diésel, por ejemplo.
Un sensor de presión avisa
cuando existe un pinchazo
o cuando el neumático se desinfla.
Un sensor de luz en los espejos
retrovisores oscurece el cristal
para evitar reflejos de los vehículos
que nos siguen.
Sensores repartidos por el motor
y los diversos mecanismos
avisan de posibles averías
en el panel de control.
Una cámara infrarroja ayuda
a detectar peatones en la
oscuridad y evitar atropellos.
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3

En el apartado Saber
más se incluyen
contenidos de especial
relevancia, aunque
no son esenciales para
el desarrollo de
la unidad.
Cuando es necesario,
se incluyen capturas
de pantalla y otras
imágenes que ilustran
los procedimientos paso
a paso.
Una o varias actividades
activan los conceptos
previos de los
estudiantes relacionados
con la unidad.
Se incluye teoría
(SABER) y prácticas
o procedimientos
(SABER HACER).
Varias actividades sirven
para afianzar los
contenidos presentados
gráficamente.
Doble página de introducción a la unidad
Páginas de desarrollo de los contenidos
Incluye contenidos de otros
cursos o estudiados en
unidades anteriores en
el apartado Recuerda.
Los contenidos
y definiciones esenciales
aparecen destacados
con un fondo de color.
La doble página inicial
presenta de manera
gráfica una aplicación de
los contenidos de la
unidad y que usamos
prácticamente a diario.
La introducción a cada
unidad se presenta
a partir de
una pregunta.
El apartado Presta
atención recoge
contenidos esenciales
para el estudio de
la unidad.
Te encantará SABER HACER CONTIGO porque:
SABER
• Materiales.
• Los plásticos.
• Clasificación de los plásticos.
• Obtención del material plástico.
• Procesado del material plástico.
• Trabajo con plásticos en el taller.
• Las fibras textiles.
• Nuevos materiales.
SABER HACER
• Identificar plásticos a nuestro
alrededor.
• Elegir el tipo de plástico
adecuado a cada aplicación.
• Conocer nuevos materiales.
Plásticos
y nuevos materiales
2
NOS HACEMOS PREGUNTAS. ¿Cómo son los neumáticos?
Cuando John B. Dunlop rodeó en 1887 con unos tubos de goma
inflados las ruedas del triciclo de su hijo para minimizar el efecto
de los baches no podía imaginarse cómo iba a revolucionar el
mundo del transporte.
Desde entonces nada ha sido igual. Bicicletas, coches, aviones…
En todos ellos se usan neumáticos con cámara de aire
elaborados con caucho artificial, el material que había
descubierto Charles Goodyear en 1839.
• ¿Por qué crees que se usan en algunas
competiciones neumáticos lisos? ¿Te parecen
adecuados para circular con un vehículo
convencional por carretera? ¿Por qué?
• Opina. La ley obliga a cambiar los neumáticos
desgastados o con más de cinco años.
¿Qué te parecen estas medidas?
?
• ¿Qué tipos de plásticos conoces? Piensa en objetos
cotidianos y di qué propiedades debe tener el plástico que
los forma.
• La nanotecnología es un campo de las ciencias dedicado al
control y manipulación de la materia a una escala menor
que un micrómetro. ¿Conoces alguna de sus aplicaciones?
¿Qué ventajas supone el uso de nuevos materiales?
CLAVES PARA EMPEZAR
Anchura
expresada
en milímetros.
Relación (%) entre la
altura existente de la
llanta al suelo y la
anchura del neumático.
Estructura.
(R: radial, la
más extendida).
Diámetro interior
expresado en pulgadas.
(1 pulgada 5 2,54 cm).
Peso y velocidad máximos
admitidos por cada neumático.
En este caso, 615 kg y 240 km/h.
Varias capas de acero,
nailon y fibras textiles
fortalecen la estructura.
La cubierta exterior
es de caucho.
Los aros metálicos
unen el neumático
a la llanta.
Goma interior.
EL DIBUJO DE LOS NEUMÁTICOS
La forma del dibujo es importante. El comportamiento en condiciones de lluvia, nieve, suelos irregulares, etc.,
depende del tipo de dibujo del neumático. El diseño influye en la seguridad, la duración y el consumo.
Todoterreno:
mejor agarre
en caminos
Asimétricos:
fomentan un
desgaste uniforme,
exterior e interior
Deportivos:
usados en
competición
Nieve: mejor
agarre sin cadenas
en climas fríos
Moto
Ecológico: facilitan
la rodadura
y ofrecen un
menor consumo
Seguridad
El neumático debe frenar
adecuadamente tanto
en situaciones de pavimento
seco como mojado.
Duración
Es un factor a tener en cuenta,
sobre todo por profesionales
que completan miles de
kilómetros cada mes.
Consumo
Un menor rozamiento
entre el neumático
y el suelo implica un
ahorro de combustible.
La presión del neumático
debe adaptarse a la carga
del vehículo.
26 27
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• Clasifica en uno de los tres tipos de plásticos diferentes los objetos
de la imagen.
• Para alguno de ellos comprueba que se cumple el método anterior
para identificarlos.
?
SABER HACER
Identificar tipos
de plásticos
Se pincha
con un
clip al rojo
Se funde
No se funde
¿Se
estira?
NO
SÍ
Zapatillas: suela
de caucho (CA)
y horma de policloruro
de vinilo (PVC).
Jersey:
poliamidas. Impermeable:
policloruro
de vinilo (PVC).
Botones:
fenoles (PF).
Estuche: poliamidas.
Bolígrafo
transparente:
poliestireno (PS).
Forro del libro:
polietileno (PET).
Goma
de borrar:
caucho (CA).
Gafas de sol:
policarbonato
(PC).
Faros: metacrilato
(PMMA).
Neumático
de las ruedas:
caucho (CA).
Mangos
del manillar:
poliuretano
(PUR).
Botella de agua
de bici:
polietileno (PET).
Espuma
del asiento:
poliuretano
(PUR).
Casco para
la cabeza:
policarbonato (PC).
Mochila:
polímero
impermeabilizado
con policloruro
de vinilo (PVC).
Termoplásticos
(al cortarlo da astillas)
Termoestables
(al cortarlo da virutas)
Elastómeros
PLáSTICo
Observa algunos usos de distintos plásticos en la siguiente imagen:
Poliamidas
Son un tipo de polímero
que puede ser natural
y encontrarse en materiales
de origen animal, como la lana
y la seda, o sintéticos, como
el nailon.
SABER MáS
4 obtención del material plástico
Existen muchos métodos industriales más complicados para la fabrica-
ción de plásticos, pero el proceso general se puede resumir de la si-
guiente forma. El monómero es introducido en una máquina llamada
reactor, junto con un disolvente y un catalizador o activador de la
reacción química, a una presión y temperatura controladas. Observa un
esquema del proceso:
9 ¿Qué materia prima se emplea para elaborar
los plásticos?
10 ¿Cómo se fabrica un plástico? Elabora un esquema
explicando el proceso.
El material plástico obtenido puede
tener forma de bolitas, gránulos
o polvos.
Disolvente
Polímero
líquido
Polímero en polvo
Catalizador El producto de la reacción
se separa del disolvente
y se seca.
Secadora
Trituradora
Monómero
ACTIVIDADES
SABER HACER
obtener un plástico.Alcohol polivinílico
1. Echa una cucharada
de cola blanca en un vaso
y disuélvela con otra
cucharada de agua hasta
que obtengas una
disolución homogénea.
2. Añade dos cucharadas
de alcohol de 96° y agita
suavemente. Añade
un poco más de alcohol
si es necesario y continúa
agitando.
3. Analiza el aspecto
de la solución. Has
obtenido un gel muy
viscoso.
4. Añade agua para
que no se te pegue.
Haz una pelota
y déjala secar.
Lava bien tus manos
y los objetos utilizados
cuando hayas terminado.
PRESTA ATENCIÓN
¡Acabas de obtener
alcohol polivinílico!
36 37
Plásticos y nuevos materiales 2
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Nanocompuestos de carbono
El carbono está presente en la mayor parte de los compuestos que for-
man los seres vivos. Cuando varios átomos de carbono se unen se
forman redes cristalinas, cuyas propiedades varían según la forma cris-
talina en que se encuentre; es decir, según cómo estén enlazados los
átomos. Por ejemplo, el diamante y el grafito son estructuras sólidas,
pero presentan propiedades muy diferentes a pesar de que ambas están
constituidas exclusivamente por átomos de carbono.
La industria de los compuestos de carbono ha evolucionado mucho en
los últimos años. En la siguiente tabla aparecen diferentes formas en las
que se puede presentar y algunas de sus aplicaciones:
8 Nuevos materiales
Los nuevos materiales están permitiendo fabricar de otra manera los
productos que ya tenemos. Pero van mucho más allá: están abriendo las
puertas de objetos y procesos de producción novedosos, más especiali-
zados, relativamente más respetuosos con el medio ambiente y, sobre
todo, mucho más prácticos.
Fibra de carbono
La fibra de carbono es una fibra sintética constituida por finos
filamentos de 5-10 nm de diámetro y compuesta principalmente
por carbono que tiene una elevada resistencia.
Cada filamento de carbono está formado por la unión de miles de fibras
de carbono.
Los átomos de carbono están unidos entre sí de modo que otorgan a la
fibra alta resistencia en función de su volumen, lo que proporciona a
este material alguna de sus propiedades:
• Es muy flexible.
• Tiene una elevada resistencia mecánica.
• Es frágil.
• Su densidad es baja.
• Es un buen aislante térmico.
• Es resistente a numerosos agentes corrosivos.
• Es resistente a las variaciones de temperatura y con propiedades ignífugas.
• Tiene un elevado precio de producción.
La fibra de carbono suele combinarse con otros materiales para formar
compuestos. Por ejemplo, para reforzar materiales plásticos. Así se ob-
tienen los denominados plásticos reforzados con fibra de carbono
(PRFC). Estos tienen múltiples aplicaciones:
Equivalencia entre la micra
y el metro:
1 nm 5 1026
m
RECUERDA
La fibra de carbono es más resistente
y mucho más ligera que numerosos
metales.
Aplicaciones de la fibra de carbono
Industria aeroespacial Industria automovilística Industria naval
Energía eólica Artículos deportivos Artículos de consumo
Propiedades Aplicaciones
Grafeno
Consiste en una capa finísima
de átomos de carbono.
• Buen conductor
de la electricidad.
• Excelente conductor
del calor.
• Ligero.
• Transparente.
• Muy duro.
Circuitos integrados.
Papel electrónico flexible.
Fulereno
Tiene una estructura
muy similar a la de un balón
de fútbol.
• Puede actuar como
un conductor en
determinadas condiciones.
• Propiedades magnéticas.
• Resistente.
• Propiedades biológicas.
Medicina. Su estructura permite que la bola se rompa al contactar
con determinadas sustancias presentes en las proximidades de células
infectadas, liberando el medicamento contenido en su interior.
Nanotubos
Tienen una estructura
espectacularmente larga
con relación a su diámetro.
• De 10 a 100 veces
más resistentes
que su equivalente en acero.
• Ligeros.
• Conducen electrones casi
instantáneamente sin producir
pérdidas de energía.
Pantallas multitáctiles. Detectan simultáneamente varios puntos
de contacto.
Diamante Grafito
44 45
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Los apartados Saber
hacer muestran
procedimientos sencillos
que deben dominarse
para asimilar los
contenidos de cada
unidad.
4

Proyecto
Para el desarrollo
del proyecto:
•
Se detalla los materiales
y herramientas que
se necesitan.
• Hay esquemas
e instrucciones para
el desarrollo.
• Las imágenes muestran
el proceso paso a paso.
Indica qué materiales se
emplean para el proyecto
o el software que se utiliza.
Páginas con actividades finales
Se incluyen actividades
variadas:
Repasa lo esencial. Para
afianzar los contenidos.
Practica. Para aplicar
los conceptos aprendidos.
Amplía. Actividades con
mayor nivel de dificultad.
Fácil
Media
Difícil
Propone las sesiones
correspondientes a cada parte
del proceso hasta su finalización.
Trabajo de las competencias
Se incluyen uno o varios
documentos
y actividades de trabajo
que fomentan la reflexión
del estudiante, que debe
interrelacionar
los contenidos de la unidad
con sus opiniones propias.
Incluye trabajo específico de
las competencias, poniendo
énfasis en la competencia
matemática, científica
y tecnológica.
Tras presentar información
con diferente estructura
(texto, tablas, gráficos…), se
incluyen actividades sobre
la información presentada.
Competencias
A lo largo del libro, diferentes
iconos señalan e identifican
la competencia concreta
que se trabaja en cada
actividad o apartado.
Competencia matemática,
científica y tecnológica
Comunicación lingüística
Competencia social y cívica
Competencia digital

Conciencia y expresión
artística
Aprender a aprender
Iniciativa y emprendimiento
Construye un avión de polietileno
Toma distintos tipos de envases: envase de yogur,
bandeja de alimentos, embalaje, plancha de porexpán…
Observa que todos ellos están formados
con el mismo material (polietileno), lo único
que los diferencia es su densidad; es decir,
su relación entre su masa y el volumen que ocupan.
Cuanto menos densos son, se vuelven también más
frágiles y menos resistentes mecánicamente hablando.
Compruébalo tú mismo intentando romper
con las manos cada uno de estos materiales.
Para este proyecto vamos a utilizar unas bandejas
de conservación de alimentos. Comprobarás
que son suficientemente resistentes para nuestro
objetivo.
El montaje
Acopla las piezas según
el esquema:
¡A volar!
1. Comprueba cómo planea tu avión.
2. Coloca clips y/o pinzas sujetapapeles en los sitios adecuados y ensaya con él,
de forma que consigas, por ejemplo:
• Que haga círculos sobre sí mismo.
• Que se mantenga más tiempo planeando.
• Que suba más alto.
• Que vaya más rápido.
• Que aterrice en picado o sobre la parte inferior…
¿Qué necesitas?
Materiales
• Bandejas de porexpán de las de envasado de alimentos.
• Clips.
• Sujetapapeles.
Herramientas
• Regla.
• Tijeras.
• Cúter.
Los planos y las piezas
1. El planeador que vas a
construir lo conforman tres
piezas. El tamaño del mismo
dependerá del de las bandejas
que consigas reciclar.
Fotocopia el esquema
y auméntalo o redúcelo,
proporcionalmente tanto como
sea necesario.
3. Recorta las piezas correspondientes
con unas tijeras bien afiladas.
2. Recorta de la fotocopia cada
una de las partes y traspásalas
a la bandeja con ayuda
de un bolígrafo o rotulador fino.
4. Realiza los cortes necesarios
ayudándote de un cúter,
para engarzar las piezas.
ACTIVIDADES
ACTIVIDADES
42 Si aumentas las vueltas de la bobina, ¿funciona
mejor el micrófono?
a) Prueba a conectar tu «micrófono» a la salida
de altavoces. ¿Oyes algo? ¿Por qué crees que
sucede esto?
b) El nuestro tiene conectados los dos cables de
la bobina al jack. ¿Cuántos cables llevan
los cascos que utilizas conectados a tu mp3 o
teléfono? ¿Por qué?
43 USa laS TIC. Usa una aplicación
para realizar infografías
o murales virtuales, como Glogster,
y elabora un panel en el que
se muestren distintos tipos
de conectores y cables de audio
y/o vídeo.
42 Si aumentas las vueltas de la bobina, ¿funciona
mejor el micrófono?
a) Prueba a conectar tu «micrófono» a la salida
de altavoces. ¿Oyes algo? ¿Por qué crees que
sucede esto?
b) El nuestro tiene conectados los dos cables de
la bobina al jack. ¿Cuántos cables llevan
los cascos que utilizas conectados a tu mp3 o
teléfono? ¿Por qué?
43 USa laS TIC. Usa una aplicación
para realizar infografías
o murales virtuales, como Glogster,
y elabora un panel en el que
se muestren distintos tipos
de conectores y cables de audio
y/o vídeo.
ACTIVIDADES
65 Hemos construido el avión con un material
reciclado de unas bandejas de conservación
de alimentos.
a) Si no lo hubiéramos hecho así, ¿qué hubiera
ocurrido con esas bandejas? ¿Adónde hubieran
ido a parar? ¿Cuánto tiempo tardarían
en desaparecer?
b) Investiga y reflexiona en el impacto
medioambiental que tienen los plásticos.
¿Existen otros materias alternativos cuyo uso
tenga consecuencias menos negativas para
el medio ambiente?
66 USa laS TIC. Sube con tus compañeros
a una planta del cole algo elevada y lanzad
desde la ventana vuestros planeadores.
a) Coloca en el suelo una cinta métrica y unas
cartulinas a modo de pista de aterrizaje. Marca
el lugar donde el avión aterrice y mide el alcance.
Con ayuda de un cronómetro o un teléfono
(dentro de la app del reloj todos tienen una
opción de cronómetro) mide el tiempo de vuelo
de cada uno de los aparatos.
b) Con esos datos y una hoja de cálculo
elabora unas gráficas de vuelo.
EL PROCESO TECNOLÓGICO
Identificación
del problema
Diseño y construcción
de un planeador de porexpán.
Exploración
de ideas
Investigación de distintos tipos
de polietileno y sus características.
Diseño
y construcción
Fases explicadas en el libro.
Comprobación Fase de ensayo determinada
en el libro.
¿Dónde encontrar los materiales?
Material reciclado de bandeja
de conservación de alimentos.
PLANIFICACIÓN
actividad
Tiempo (sesiones)*
1. Fotocopiar planos
2. Traspasar a las cajas
3. Cortar piezas y prepararlas
4. Montar
5. Ensayos
*Suponiendo grupos de trabajo por parejas y sesiones de 50 minutos.
0 1 2 3
PROYECTO Trabajo cooperativo
54 55
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Practica
40 toma varias muestras de plásticos (un vaso de yogur,
una bolsa de basura, una botella, un tapón) y emplea
los siguientes métodos para comprobar el tipo
de plástico.
Plástico
Sonido
al golpearlo
Rayado con
una uña
Densidad Llama
LDPE Sordo Muy fácil Flota Azul pálido
HDPE Sordo Fácil Flota Azul pálido
PS
Agudo Imposible Se hunde Genera
carboncillo
PP Sordo Imposible Flota Azul pálido
PVc Sordo Imposible Se hunde Mucho humo
41 Si te dan dos trozos de plástico transparente,
uno de policarbonato (Pc) y otro de polietileno (PE),
¿cómo puedes saber cuál es cuál?
42 ¿Podríamos fabricar la tapa de un bolígrafo por
inyección? ¿cómo fabricarías el cuerpo tubular?
43 completa en tu cuaderno la tabla justificando por qué
se han empleado las técnicas citadas.
Objeto Técnica Justificación
tubería Extrusión
Botella Soplado
rollo de film transparente Laminado
Parachoques Inyección
Dispositivo eléctrico Compresión
red de pesca Hilado
Bandeja de bombones Moldeado al vacío
44 El invernadero de la foto está fabricado con perfiles
de PVc. indica cómo se han moldeado. ¿Qué material
elegirías para los cristales?
45 indica qué técnica de fabricación emplearías para
obtener los siguientes productos y di por qué.
46 ¿cómo debes cortar un tubo de plástico?
47 ¿Qué diferencia hay entre la cola de contacto
de caucho y el látex?
48 ¿Qué adhesivo podemos emplear para unir polietileno
y polipropileno? ¿Y para pegar poliuretano expandido
con metacrilato?
49 ¿cuál es la propiedad fundamental de un
superconductor? ¿cómo puede un superconductor
hacer levitar un tren?
50 Señala cuál es el ciclo de vida de una botella
de detergente desde la obtención de las materias
primas hasta su conversión en un forro polar.
amPLía
51 El poliestireno no flota en el agua, pero el poliestireno
expandido sí. ¿cómo explicas esta diferencia?
52 La sandwichera
de la fotografía está
fabricada con varios
tipos de plástico que
cumplen una función
determinada. indica
cuáles son y cuál
es la función
que desempeñan.
53 El contenedor amarillo de basura es adecuado
para los envases de plástico, las latas, el aluminio
y los briks. averigua cómo se separan los envases
de plástico del resto de los desechos para poder
reciclarlos.
ACTIVIDADES FINALES
rEPaSa Lo ESEnciaL
25 ¿Qué diferencia hay entre los materiales naturales
y los sintéticos? Pon ejemplos de cada uno.
26 ¿cuáles son las propiedades generales de un plástico?
27 indica qué plástico es transparente, no flota en el agua,
no conduce ni el calor ni la electricidad, no se corroe
y resiste los golpes cientos de veces mejor
que el vidrio.
28 indica de qué plástico está formado cada objeto:
29 ¿Qué plástico emplearías para fabricar los siguientes
objetos?
a) Un vaso de usar y tirar.
b) Un bolígrafo.
c) Una esponja.
d) Un saco de dormir.
30 relaciona en tu cuaderno el objeto con el plástico
de que está elaborado.
a) Medias de mujer. d Policarbonato.
b) Bolsas de basura. d Poliestireno.
c) Envase de yogur. d Nailon.
d) Lentes. d Metacrilato.
e) Anuncio luminoso. d Polietileno.
f) Caña de pescar. d Elastán.
g) Suela de zapatos. d Resina de poliéster.
h) Bañador. d Caucho.
i) Caja de tarta helada. d Poliestireno expandido.
31 ¿Qué plásticos se emplean
en un equipo de esquí?
a) Botas. e) Gorro.
b) Esquí. f) Guantes.
c) Bastón. g) Gafas.
d) Mono.
32 Un buceador emplea diferentes plásticos en su equipo.
relaciona en tu cuaderno los mismos
con las características que los hacen apropiados
para esa aplicación:
a) Aletas de polietileno. d Flexible y aislante
térmico.
b) Gafas de policarbonato. d Tejido resistente.
c) Traje de neopreno. d Flexible y flota
en el agua.
d) Tubos de respiración d Transparente y
de caucho. resistente al impacto.
e) Chaleco hinchable d Flexible y resistente
de nailon. a la presión.
33 Describe el proceso de moldeado de compresión
de plásticos. Haz un dibujo y pon un ejemplo de
un objeto fabricado con esta técnica.
34 Describe el proceso de moldeado por extrusión
de plásticos. Haz un dibujo y pon un ejemplo de
un objeto fabricado con esta técnica.
35 ¿Qué herramientas pueden emplearse para cortar
plásticos?
36 ¿Para qué sirven las lijas de agua?
37 Los pegamentos de cianocrilato también se llaman
universales.
a) ¿Por qué crees que es así?
b) ¿Podemos pegar poliestireno con ellos?
38 indica en tu cuaderno si son verdaderas o falsas
las siguientes afirmaciones.
a) El caucho es un elastómero que puede emplearse
como adhesivo.
b) Un polímero es una macromolécula.
c) Los plásticos termoestables pueden curarse (fundirse)
varias veces, lo que facilita su reciclado.
d) Los termoplásticos resisten mejor las temperaturas
que los termoestables porque su estructura molecular
es en forma de red.
39 completa en tu cuaderno una tabla como esta
en la que aparezcan alguno de los nuevos materiales
que hemos estudiado y algunas de sus propiedades
y aplicaciones.
Material Propiedades Aplicaciones
A
E F
B C
D
A
B C
D E F
50 51
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59 COMPRENSIÓN LECTORA. Contesta.
a) ¿Por qué es conveniente separar el tapón
de los envases?
b) ¿Cuál es el objetivo de la recogida de tapones?
60 COMPRENSIÓN LECTORA. ¿Por qué dice el texto
que el plástico de casi todos los tapones y tapaderas
es valioso?
61 Observa la imagen y contesta.
1
4
7
2
5
3
6
PET
CDPE
Otros
HDPE
PP
PVC
PS
a) ¿Qué significan estos símbolos?
b) Identifica los plásticos que hay en la cocina
de tu casa. Casi siempre suelen aparecer
en los envases las siglas comerciales
que los identifican o el número.
c) ¿A qué tipo de plástico corresponden los tapones
de las botellas? ¿Y las botellas?
62 Calcula.
a) Teniendo en cuenta el número de tapones necesarios
para conseguir 100 000 €, ¿cuál es el valor
de cada tapón?
b) Busca en casa algunos tapones, pésalos y calcula
la masa aproximada de un tapón. ¿Cuántos tapones
necesitas para conseguir una tonelada de tapones?
63 Cada año se producen 100 millones de toneladas
de plástico en todo el mundo. Elabora un mural como
este que refleje cómo deberíamos actuar para reducir
el consumo de materiales plásticos.
1 Reutilizar las bolsas
para hacer la compra.
2 Procurar
comprar
alimentos
envasados
en vidrio.
3 Reutilizar
los envases
de vidrio para
guardar comida.
64 TOMA LA INICIATIVA. Ahora, contesta.
a) ¿Podrías emprender una campaña para concienciar
a más gente frente a esta iniciativa?
¿Cómo lo harías?
b) Elabora una presentación multimedia con fotos
y vídeos.
FORMAS DE PENSAR.Análisis ético. ¿Cómo conseguirías reciclar más plásticos?
Recoge tapones de plástico: reciclaje y solidaridad
[…] El plástico de casi todos los tipos de tapones
y tapaderas es valioso y bueno para ser reciclado
(de botellas de bebidas, de mantequilla, de aceite,
de detergentes, tarros, envases…).
Un inconveniente es que en el contenedor amarillo
(de envases) está mezclado con los demás tipos
de plástico y ensuciado con restos de alimentos,
limpiadores, etc.
Es un plástico valioso, pero a nivel particular no compensa
recogerlo, pues lo pagan hasta 300 euros por tonelada.
Sin embargo, si mucha gente se une para recopilar
tapones, se pueden conseguir muchas toneladas.
En España han aparecido varias iniciativas para recoger
tapones y tapaderas de plástico para destinar los ingresos
a proyectos solidarios. Mucha gente, en colegios,
empresas y comercios, está recogiendo tapones gracias
a la colaboración de millones de personas […].
Uno de los proyectos más exitosos es el de la fundación
SEUR para ayudar a una niña con una cardiopatía
congénita que gracias a la ayuda de la gente está
recibiendo tratamiento. [Será operada en Boston tras
conseguir en menos de un año 168 285 000 tapones,
con un valor de unos 100 000 euros].
Ayudar es tan simple como coleccionar este tipo
de tapones y tapaderas de plástico y llevarlos a algún
centro que los recoja para algún proyecto.
Fuente: Pepe Galindo.
http://blogsostenible.wordpress.com
RESUELVE UN CASO PRÁCTICO. Analizar el uso de la fibra de carbono
54 ¿Cómo se obtiene la fibra de carbono? ¿A qué crees
que es debido su nombre?
55 Contesta.
a) ¿Cuánto disminuyó entre los años 1970 y 1980
el precio de un kilogramo de fibra de carbono?
b) ¿A qué crees que es debido que el precio
del kilogramo de fibra de carbono haya disminuido
a lo largo de los años?
56 Contesta. En el año 2000:
a) ¿Qué cantidad de fibra de carbono se consumió
en el sector automovilístico?
b) ¿Cuál era el precio por kilogramo?
c) ¿Cuánto se invirtió en fibra de carbono en el sector
automovilístico ese año?
57 Compara ambas gráficas entre los años 2004 y 2008
y contesta.
a) ¿Entre estos años qué sector aumentó el consumo
de fibra de carbono?
b) ¿Cuál fue el consumo de fibra de carbono durante
el año 2004?
c) ¿Cuál fue el incremento total del consumo?
d) ¿Cuál era el precio por kilogramo de fibra de carbono
en estos años?
58 Investiga sobre cualquier material deportivo,
por ejemplo una raqueta, y mira sus componentes.
a) ¿Todas las raquetas están fabricadas con fibra
de carbono?
b) ¿Con qué otros materiales se fabrican?
c) ¿Qué diferencia hay entre una raqueta y otra?
El éxito de la fibra de carbono
comenzó a principios
de la década de 1970 debido
a la necesidad de la industria
aeroespacial de materiales
más resistentes y más ligeros.
Desde entonces, el consumo
de este material ha aumentado,
y su precio ha disminuido.
Para fabricar la fibra de carbono
se parte de un polímero llamado
poliacrilonitrilo. Este se
somete a alta temperatura,
de tal modo que se van
formando anillos y se van
liberando los átomos
de hidrógeno del polímero.
A continuación se sigue
aplicando calor hasta que
también se liberan los átomos
de nitrógeno y se obtiene una
estructura formada casi
totalmente por carbono puro.
En la última década se han
encontrado múltiples
aplicaciones para las fibras
de carbono: en aviones,
embarcaciones, automóviles,
centrales eólicas, artículos
deportivos…
Precio (€/kg) Consumo (millones de kg)
250
1970
Industria
aeroespacial Deporte
y consumo
Industria
naval
Industria
automovilística
Energía eólica
1980 1990 2000 2004
60
50
40
30
20
10
0
2008
50
0
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
2004
Electrónica Construcción Energía eólica
Industria naval Industria automotriz Artículos de deporte
Industrial Perforaciones petroleras Industria aeroespacial
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
0
Consumo (millones de kg)
300
200
150
100
SABER HACER Competencia científica
52 53
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5

SABER
•
Materiales de construcción.
•
Propiedades de los materiales
de construcción.
• Materiales pétreos.
• Materiales aglutinantes.
• Materiales compuestos.
•
Vidrios y cerámicas.
SABER HACER
• Identificar materiales
•
Trabajar con materiales
de construcción.
Materiales
de construcción
1
Se propusieron más
de 50 diseños para el puente
antes de elegir el definitivo. Se
emplearon 432 trabajadores
durante ocho años para
levantarlo.
Una pasarela situada
a 44 metros de altura sobre
el río comunica las dos
torres separadas 61 metros
(200 pies).
Las partes móviles del puente
son de 1000 toneladas cada
una, y pueden levantarse
hasta un ángulo de más
de 80° en cinco minutos.
Los cables de acero
sujetan el tablero, la calzada
por la que pasan más
de 40000 personas cada día.
Dos pilares con 70000 toneladas
de hormigón cada uno sujetan
la estructura anclados a 7 metros
de profundidad en el fondo del río.
El puente es levadizo. La parte central del tablero
(situada a 8,6 metros del río) se levanta gracias
a un sistema electrohidráulico más de 1000 veces
cada año para dejar pasar grandes barcos.
6

NOS HACEMOS PREGUNTAS. ¿Por qué
se sostienen los puentes?
Salvar una corriente de agua siempre ha sido una
necesidad de las personas.
Un simple tronco basta para salvar pequeños
arroyos, pero en el caso de ríos más anchos y
profundos la dificultad se incrementa.
Los puentes son la solución.
Y los puentes colgantes han permitido salvar
grandes distancias con eficacia. Los grandes
puentes aprovechan las propiedades de dos
materiales clave en la historia de la tecnología:
el hormigón y el acero.
•
¿Dónde se apoyan las torres
que forman los pilares de este puente?
¿Qué elementos se sujetan
a los pilares?
•
Opina. El coste del puente de la Torre de
Londres fue equivalente a 125 millones
de euros. ¿Te parece adecuado invertir
tanto dinero en un puente?
?
•
¿Qué puentes cercanos conoces?
¿Qué necesidad satisfacen?
•
Haz un dibujo de ellos. ¿Se parecen
al puente de la Torre de Londres?
• Opina. ¿Qué te parecen los peajes
que se pagan en algunas autopistas,
puentes o túneles a la empresa
que ha realizado la obra?
CLAVES PARA EMPEZAR
Las torres situadas sobre
los pilares tienen 65 metros
de altura.
11000 toneladas de acero
forman las pasarelas
superiores y el entramado
que sujeta el tablero.
7

1 Materiales de construcción
A tu alrededor hay edificios, puentes, parques o túneles donde se em-
plean diversos materiales:
ACTIVIDADES
1 Observa en el entorno de tu casa o del instituto
algunas obras en edificios. Identifica en ellas algunos
de los materiales que se han utilizado.
2 ¿Conoces algún otro ejemplo de cada uno
de los grupos en los que hemos clasificado
los materiales de construcción?
MATERIALES
DE
CONSTRUCCIÓN
Mármol
Cemento
Hormigón
Teja
Pino
Aluminio Hierro
Acero
Vidrio
Ladrillo
Asfalto
Yeso
Arena
Pizarra
Materiales pétreos
Son las piedras naturales. Pueden
presentarse en forma de bloques o gránulos.
Materiales compuestos
Son productos formados por la mezcla
de materiales con diferentes propiedades
pero fácilmente distinguibles entre sí.
Maderas
Se obtienen a partir de árboles.
Materiales aglutinantes
Son productos pulverizados que cuando
se mezclan con agua, y bajo la acción
del aire, se endurecen. Este proceso
se conoce como fraguado.
Cerámicas y vidrios
Están compuestos por minerales
que cambian su organización molecular
al ser sometidos a elevadas temperaturas.
Materiales metálicos
Se obtienen a partir de minerales.
Haya
8

Adobe
El adobe es una mezcla
de arcilla, arena y paja,
moldeada en forma de ladrillo
y secada al aire, que se emplea
en la construcción de paredes
o muros aportando consistencia
a los mismos.
SABER MÁS
ACTIVIDADES
3 ¿Qué ventajas crees
que aporta el cemento
en la construcción
de edificios? Busca
en internet en qué época
se empezaron a utilizar
cada uno de estos
materiales.
En la construcción
de los primeros
edificios de piedra
no se utilizaba cemento.
Los egipcios utilizaban
adobe para construir casas,
fortalezas y pirámides.
Los romanos fueron
los primeros en utilizar
cemento en sus
edificaciones.
Posteriormente
se construyeron castillos
y fortalezas muy
resistentes utilizando
cemento y ladrillo.
La aparición del
hormigón y del acero
nos ha permitido realizar
grandes edificaciones.
Evolución de los materiales de construcción
El cemento o el hormigón armado son los materiales aglutinantes más
empleados en la actualidad. Pero ¿es posible levantar puentes o edifi-
cios sin emplear «pegamento»? Los antiguos egipcios ya lo demostra-
ron con pirámides de gran altura que se conservan en pie 4500 años
después de edificarse. Igualmente, los romanos levantaron construccio-
nes sin cemento hace 2000 años.
Observa cómo han evolucionado la forma de vida y las construcciones a lo
largo del tiempo gracias a la aparición de los materiales de construcción.
9
Materiales de construcción 1

Densidad
La densidad es una de las propiedades más importantes a la hora de
elegir un material u otro para la construcción.
Resistencia a la compresión
Los materiales pétreos y cerámicos son muy resistentes a la compre-
sión. En algunos casos, como el vidrio, incluso más que el acero.
Los pilares de una vivienda deben ser muy resistentes a esfuerzos de
compresión.
2 Propiedades de los materiales
de construcción
Masa
Densidad 5
Volumen
RECUERDA
SABER HACER
Comparar la densidad de diferentes materiales
Si fabricas tres columnas iguales de acero, vidrio y hormigón, de 15 cm
de diámetro y 30 cm de altura, cada una de ellas tendrá un peso diferente
en función de la densidad de cada material.
Observa la tabla. ¿Qué columna es la más
pesada? ¿Cuál es la más ligera?
Acero
41,3 kg 13,3 kg 12,7 kg
Vidrio Hormigón
30
cm
15 cm
30
cm
15 cm
30
cm
15 cm
Material Densidad (kg/m3
)
Acero 7800
Vidrio 2500
Hormigón 2400
RECUERDA
SABER HACER
Comparar la resistencia a la compresión de diferentes materiales
Si tomamos las tres columnas iguales de acero, vidrio y hormigón
del ejemplo anterior, cada una de ellas tendrá una resistencia diferente.
La resistencia a la compresión indica la fuerza máxima que soporta
el material de una determinada sección antes de romperse. La unidad
que se emplea para medir esta resistencia es el megapascal (MPa).
Material
Resistencia
a la compresión (MPa)
Acero 440
Vidrio 1000
Hormigón 50
441 MPa
440 MPa
Acero
1001 MPa
Vidrio
1000 MPa
50 MPa 51 MPa
Hormigón
10

Resistencia a la tracción
El comportamiento de un material cuando actúan sobre él fuerzas que
tienden a estirarlo es importantísimo en muchas aplicaciones.
Los materiales pétreos, en general, son poco resistentes a la tracción. So-
portan mucho mejor los esfuerzos de compresión que los de tracción.
Sin embargo, los perfiles laminados de acero empleados en la construc-
ción de edificios son muy resistentes a la tracción.
Los materiales pétreos se rompen cuando sobrepasan el límite de resis-
tencia a la tracción. En cambio, los metales, debido a su ductilidad, solo
sufren un estrechamiento en su parte central.
Otras propiedades
Además, los materiales empleados en construcción muestran, en gene-
ral, las siguientes características:
•
Son duros: es decir, no se rayan fácilmente, por lo que son muy re-
sistentes al desgaste y a la fricción.
•
Son frágiles: se rompen con facilidad al recibir un golpe seco. Es el
caso del vidrio, que es muy frágil.
•
Son resistentes a la corrosión: aguantan muy bien condiciones
medioambientales agresivas, como humedad, cambios de temperatu-
ra, etc., y son muy duraderos.
•
Son económicos: la materia prima empleada es muy abundante, de
ahí que su precio no sea elevado. Es el caso del yeso natural, la arena
o la arcilla. Sin embargo, el transporte a largas distancias encarece
bastante el precio de la materia prima.
RECUERDA
ACTIVIDADES
4 ¿Por qué se construyen
los pilares de una vivienda
con hormigón y no con
acero si el segundo es más
resistente?
5 Señala las ventajas
de utilizar los materiales
pétreos, compuestos
o cerámicos en la
construcción de una casa
frente a otros materiales:
metales, madera, plásticos...
SABER HACER
Comparar la resistencia a la tracción de diferentes materiales
La resistencia a la tracción indica la fuerza máxima de tracción
que puede soportar un material de una determinada sección.
Observa las pruebas realizadas con columnas de acero, vidrio
y hormigón.
¿Qué material es más resistente a la tracción?
Material
Resistencia
a la tracción (MPa)
Acero 450
Vidrio 50
Hormigón 7
51 MPa
Vidrio
50 MPa
7 MPa
Hormigón
8 MPa
450 MPa 451 MPa
Acero
11

Materiales
pétreos
Propiedades Aplicaciones
Roca caliza
(carbonato
de calcio)
• Permeable al agua.
•
Menos resistencia y durabilidad
que el resto de materiales pétreos.
•
Muros de edificios.
•
Fabricación de cemento.
Mármol
•
Presenta una gama muy variada de colores.
•
Se puede tallar, tornear y pulir,
por lo que adquiere un bonito acabado.
• Suelos.
• Recubrimiento de paredes.
•
Ornamentación en paredes
y fachadas.
Granito
(cuarzo,
feldespato
y mica)
•
Puede tener varias coloraciones:
gris, negro, amarillo, rojizo o verde.
• Pavimentos.
• Muros de edificios.
• Encimeras de cocina.
Pizarra
(arcilla,
cuarzo, mica
y feldespato)
•
Estructura laminar, por lo que se corta bien
en forma de losetas.
•
Se presenta en diferentes colores: negro,
verde, gris o azul.
• Impermeable.
• Cubiertas de edificios.
Áridos
•
Aportan resistencia a una mezcla. • Pavimentos de carreteras.
•
Elaboración de mortero
y hormigón.
Los materiales pétreos son piedras naturales de origen mineral. La ma-
yoría de ellos se utilizan sin apenas transformación. Podríamos resumir
el proceso de obtención en los pasos siguientes, que en muchos casos
se realizan en la misma cantera, el lugar de donde se extraen.
3 Materiales pétreos
1. Extracción. Las rocas
se arrancan de la corteza
terrestre en la cantera
con máquinas o explosiones
controladas.
3. Cortado. Los bloques
demasiado grandes se cortan
para darles el tamaño
adecuado.
2. Transporte. Parte de las
rocas se llevan a las
trituradoras para conseguir
trozos homogéneos.
4. Almacenamiento.
Las rocas se pulen,
se eliminan irregularidades
y se almacenan para su
posterior uso.
12

4 Materiales aglutinantes
Los materiales aglutinantes son productos pulverizados que, cuando se
mezclan con agua, sufren unas transformaciones químicas que produ-
cen su endurecimiento al aire o bajo el agua. Este proceso se conoce
como fraguado. Ejemplos: el cemento y el yeso.
SABER HACER
Elaborar una figura de yeso
1.
Prepara los materiales: agua, yeso
en polvo, aceite y un molde.
4.
Unta con un poco de aceite
el molde para que no se pegue
el yeso y vierte la mezcla.
2.
Toma dos recipientes iguales
de agua y yeso y ve añadiendo
el yeso poco a poco en el agua.
5.
Espera unos 20 minutos para
que el yeso fragüe y desmolda
con cuidado para que no se agriete.
3.
Deja que el yeso precipite y,
a continuación, remueve la mezcla
hasta que quede uniforme.
6.
Decora como quieras.
Si la mezcla queda muy líquida,
puedes añadir un poco más
de yeso.
PRESTA ATENCIÓN
Si el yeso es de alta calidad,
con gran pureza y grano muy
fino se denomina escayola.
PRESTA ATENCIÓN
Aglutinantes Propiedades Aplicaciones
Yeso
• Muy abundante.
•
Al mezclarse con agua, se endurece (fragua)
al poco tiempo.
•
Buen acabado (en forma de escayola).
•
Recubrimiento de techos
y paredes.
• Molduras (escayola).
• Tabiques.
• Muebles.
Cemento
(yeso, caliza
y arcilla)
•
Al mezclarse con agua, se endurece (fragua)
al poco tiempo.
•
Fabricación de mortero
y hormigón.
•
Recubrimiento de paredes
(enfoscados).
• Suelos.
13

Los materiales compuestos son productos formados por la mezcla de
materiales con diferentes propiedades, pero fácilmente distinguibles
entre sí. Ejemplos: el asfalto, el mortero y el hormigón.
5 Materiales compuestos
El peso en la parte superior somete a la viga a esfuerzos de tracción.
Barras
de acero
tensadas
Armado Pretensado
Tipos de hormigón
El hormigón es una mezcla en diferentes proporciones de cemento,
arena, grava y agua que se endurece con el tiempo. El principal incon-
veniente es su baja resistencia a la tracción. Para mejorar la resistencia
del hormigón a la tracción se emplea:
• El hormigón armado. Para construir una estructura de hormigón
armado se fabrica un encofrado de madera (molde) y se colocan barras
de acero. Luego, sobre este molde se vierte la masa de hormigón y, al
fraguar, se retira el molde de madera.
• El hormigón pretensado. En él se incluyen cables de acero que se
tensan con gatos antes de verter el hormigón en el encofrado. Cuan-
do el hormigón fragua, se liberan los tensores de las sujeciones.
El hormigón no resiste la tracción
de la cara inferior.
El hormigón pretensado resiste mejor las tracciones y compresiones
que el hormigón armado.
Compuestos Propiedades Aplicaciones
Mortero
(cemento, arena
y agua)
•
Fácil de elaborar.
•
Se endurece (fragua) al poco tiempo.
•
Aglutinante para pegar ladrillos,
baldosas, etc.
•
En algunas ocasiones también
se utilizan en recubrimiento
de paredes (enfoscados).
Hormigón
(cemento,
arena, agua
y grava)
•
Se endurece (fragua) al poco tiempo.
•
Resistente al fuego.
• Duradero.
•
Resistente a la compresión.
•
Resistente a la tracción (hormigón armado),
muy resistente a la tracción (hormigón
pretensado).
• Vigas.
• Pilares.
• Cimientos.
• Estructuras en general.
Mezclas
asfálticas
(alquitrán
y áridos)
• Impermeables. • Aglutinantes.
• Pavimentos en carreteras.
•
Recubrimientos de patios
y tejados.
Barras
de acero
14

A continuación se le da forma, ya que el vidrio es un material plástico y
moldeable antes de enfriarse y soli-
dificar completamente.
La fabricación de vidrio plano se
realiza mediante el proceso de vi-
drio flotado. Esta técnica emplea
un baño de metal de estaño fundido.
6 Vidrios y cerámicas
La característica común de los vidrios y las cerámicas es que están com-
puestos por minerales que cambian su organización molecular al ser so-
metidos a elevadas temperaturas. Esto explica los cambios en las propie-
dades del material durante el proceso de elaboración. La diferencia entre
ellos es que los vidrios se moldean en caliente y las cerámicas en frío.
Vidrios
El vidrio es un material obtenido a partir de la fusión de arena, álcali y
óxidos metálicos (que aportan color y estabilidad).
Obtención de la lana
de vidrio
Se hacen pasar hilos de vidrio
fundido por un horno de aire frío.
Las fibras luego son aglutinadas
con resinas formando un fieltro
o colchón.
SABER MÁS
A continuación, el vidrio se pasa por un
horno de templado para que no se rompa
debido a un enfriamiento brusco.
Finalmente
se corta.
En el horno a 1500 °C
se funde la mezcla
de arena, álcali y óxidos
metálicos.
Se mezclan
los componentes.
Metal líquido.
Para que la superficie sea lisa y libre de imperfecciones
se pule al fuego en el mismo baño de flotación. De esta
manera se obtiene un vidrio con ambos lados planos
y paralelos entre sí.
Álcali Óxidos
metálicos
Sobre el metal líquido se vierte el vidrio fundido, que flota sobre él,
de manera que el vidrio se extiende formando una película plana
y de grosor homogéneo.
1
2
3
5
4
Vidrios Propiedades Aplicaciones
Vidrio plano
• Transparente.
• Muy resistente a la compresión.
• Resistente a la corrosión.
• Aislante eléctrico.
• Frágil.
• Duro.
• Ventanas, puertas.
• Fachadas de edificios.
• Instrumentos
de laboratorio.
• Vasos, platos.
• Decoración.
Lana de vidrio
• Excelente aislante térmico.
• Excelente aislante acústico.
• Capa aislante
en muros y techos.
Arena
15

Cerámicas
Las cerámicas se obtienen a partir de la mezcla de varios materiales:
•
Arcilla: plástica y moldeable si el grano es muy fino y está húmeda.
Cuando se seca, se vuelve rígida, y al cocerla a una temperatura ele-
vada (900-1200 °C) se vuelve vítrea.
•
Feldespato: reduce la temperatura necesaria para cocer la cerámica.
•
Arena: actúa como relleno.
Se pueden añadir otras sustancias que aumentan la resistencia de la
cerámica frente al calor, obteniéndose cerámica refractaria. Son ma-
teriales muy duros, frágiles, aislantes del calor y de la electricidad, resis-
tentes a las elevadas temperaturas y a los ataques químicos, y fáciles de
moldear.
Las baldosas, los azulejos y la loza sanitaria se fabrican a partir de
arcillas especiales a las que se aplica un tratamiento de vidriado o es-
maltado que aporta una gran dureza superficial al material, a la vez que
permite diseños y colores muy variados.
En el grupo de los cerámicos se incluyen numerosos elementos emplea-
dos en casi todos los edificios:
ACTIVIDADES
6 Completa en tu cuaderno:
Los materiales cerámicos
derivados de arcillas
se emplean en la fabri
cación
de para muros,
para los entresuelos,
para los tejados,
para el recubrimiento
de suelos y para
hornos y chimeneas.
Cerámicas Propiedades Aplicaciones
Ladrillos
• Duros.
• Baratos.
• Muros.
• Fachadas.
Tejas
• Duras.
• Impermeables.
• Baratas.
• Tejados.
Bovedillas
•
Resistentes a la flexión.
• Baratas.
• Entresuelos.
Ladrillos
refractarios
• Duros.
•
Resistentes a elevadas
temperaturas.
• Hornos.
• Chimeneas.
Baldosas
y azulejos
•
Buen acabado, con superficie lisa.
• Duros.
• Suelos.
• Recubrimiento
de paredes.
Loza
sanitaria
• Dura.
•
Muy resistente a la corrosión.
• Saneamientos
de baños.
16

1
Se parte de una arcilla suficientemente
húmeda como para ser plástica
y moldeable con facilidad.
2
La arcilla se muele para
conseguir un tamaño
de grano uniforme.
5
Por último, los ladrillos se secan
al aire libre o en secadores
de túnel. Tras el secado,
se introducen en un horno,
donde se cuecen
a temperaturas que oscilan
entre los 900 y 1000 °C.
3
La masa de arcilla sale
por un orificio con la forma
del ladrillo.
4
Se cortan con una cuchilla.
Moldeado con ladrillos
•
El moldeado del ladrillo o la teja se realiza mediante el procedimien-
to de extrusión.
•
También pueden fabricarse ladrillos mediante moldeado por com-
presión. Se introduce una porción de arcilla dentro de un molde y se
aplica presión. Los ladrillos fabricados por compresión son más uni-
formes que los que se fabrican mediante extrusión, por lo que se em-
plean para las fachadas.
SABER HACER
Elaborar un cuadro con arcilla
1.
Toma un trozo de arcilla y amásala
para volverla maleable.
4.
Introduce en uno de los lados dos
presillas, para colgar el cuadro.
2.
Aplástala en forma de plancha.
5.
Modela las flores y pégalas en uno
de los lados.
3.
Recorta un rectángulo del tamaño
que quieras.
6.
Una vez seca la composición, pinta
con témperas de colores.
Si no has terminado de modelar,
envuelve la figura en un trapo
húmedo para evitar que se seque.
PRESTA ATENCIÓN
17

SABER HACER
Identificar materiales empleados en la construcción
En la edificación de esta vivienda se han empleado los materiales más comunes de construcción:
el hormigón, el acero, el ladrillo, la teja, el vidrio, la madera y la piedra natural y artificial.
•
Clasifica los materiales de construcción
que aparecen en el dibujo en función
del grupo al que pertenecen.
•
¿Aprecias otros materiales no mencionados
en el texto de esta página?
?
Techos. Sobre las viguetas se colocan
bovedillas de cerámica. Los techos
se cubren con escayola o yeso.
Suelos. Se allana,
se nivela con hormigón
y se cubre con
baldosas de cerámica
o parqué de madera.
Estructura. Compuesta
de pilares, vigas
y viguetas que pueden
ser de hormigón
armado o de acero.
Cubierta. Es un soporte estructural
de acero o madera sobre el que se
superpone un material aislante
de fibra de vidrio y luego
se cubre con tejas o pizarra.
Muros interiores.
Pueden elaborarse con
ladrillo o con paneles
prefabricados de yeso
o madera. Si están
levantados con
ladrillos, es necesario
aplicar yeso para alisar
la superficie.
Muros externos.
Normalmente
es un doble muro
de ladrillo con una
cámara interior
que puede rellenarse
con un material aislante
como la fibra
de vidrio.
Cimientos. Son
de hormigón
y soportan
el peso del
edificio.
Ventanas.
En ellas se emplea
el vidrio que
también se utiliza
como cerramiento
exterior del edificio.
Es necesario
colocar una barra
para sujetar los
ladrillos de la parte
superior del hueco
de la ventana.
Esta barra, dintel,
suele ser una vigueta de
hormigón pretensado,
de hormigón armado,
o bien, una alineación
de ladrillos colocados
verticalmente.
18

El cemento se emplea para la construcción de edificios y carreteras,
pero es necesario que su fabricación respete la naturaleza y el entorno
de las personas.
7 Impacto medioambiental
7 Elabora un resumen con las fases de la vida de una botella de vidrio.
8 Opina. ¿Está justificado el daño medioambiental con los beneficios sociales
y económicos obtenidos de la construcción?
ACTIVIDADES
Obtención de la materia prima
para la fabricación del cemento.
Se extrae de minas y de canteras, que
mueven una gran cantidad de tierra,
generan mucho polvo y
alteran el paisaje.
Transporte y fabricación del
cemento.
Las cementeras producen el 5%
de las emisiones globales de dióxido
de carbono (CO2), la principal causa
del calentamiento global.
Separación de los envases
en casa y recogida en el
contenedor correspondiente
Transporte
a fábrica
Fábrica de envases de vidrio
Fábrica envasadora
Distribuidora
Puntos de venta Consumo
REUTILIZAR
RECICLAR
2
3
4
5
6
7 1
Reutilización y reciclaje del vidrio.
Para reducir el impacto
ambiental es fundamental
que sigas estos pasos:
•
Reutilizar. Por ejemplo,
compra líquidos en
botellas de vidrio
retornable.
•
Reciclar. Separa los
envases en casa y échalos
en el contenedor
correspondiente para que
se puedan fabricar nuevos
productos utilizando el
material obtenido de
los primeros.
NOS COMPROMETEMOS
19

ACTIVIDADES FINALES
REPASA LO ESENCIAL
9 ¿Cuáles son las características generales
de los materiales empleados en construcción?
10 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes
afirmaciones y razona por qué.
a) El vidrio es más pesado que el acero.
b) Dos columnas iguales, una de acero y otra
de hormigón, pesan lo mismo.
c) El hormigón es más ligero que el vidrio.
11 Investiga cómo se obtiene el brillo característico
del mármol.
12 Relaciona en tu cuaderno los materiales
con sus aplicaciones.
a) Caliza.
Fabricación de cemento.
b) Granito.
Pavimentación de exteriores.
c) Mármol.
Cubierta de suelos y paredes
de interiores.
d) Pizarra.
Cubiertas de tejados.
e) Áridos.
Componente de relleno
de hormigones.
13 EXPRESIÓN ESCRITA. Explica brevemente
con tus palabras lo que significa el fraguado
del cemento.
14 Completa la tabla en tu cuaderno.
Aglutinantes Propiedades Aplicaciones
Yeso
Al mezclarse con
agua, se endurece
(fragua) al poco
tiempo.
15 Indica los elementos que aparecen fabricados con
hormigón en la foto de esta vivienda en construcción.
Explica las diferencias que hay entre ellos.
16 Investiga, mencionando sus diferentes etapas, cómo se
prepara y se utiliza el hormigón armado en una obra.
17 Copia en tu cuaderno el siguiente esquema y describe
las fases para la fabricación de vidrio plano.
18 Completa en tu cuaderno.
a) Los se utilizan en las fachadas.
b) Las tejas se utilizan en los tejados porque son .
c) Para recubrir las paredes utilizamos .
d) La loza sanitaria es dura y resistente a la .
19 Identifica en la imagen algunos
de los materiales
necesarios para
construir
un edificio.
20 Clasifica los materiales empleados en la construcción
de un edificio en función del grupo de materiales de
construcción al que pertenecen.
Pétreos
Aglutinantes
Compuestos
Cerámicos y vidrios
Metálicos
Madera
21 ¿Qué medidas tomarías para reducir el impacto
ambiental provocado por el uso de los materiales
de construcción?
5
4
3
1
2
a) Granito.
b) Pizarra.
c) Mármol.
d) Caliza.
e) Áridos.
20

PRACTICA
22 Clasifica cada uno de los objetos en los diferentes
tipos de materiales empleados en construcción.
a) Lavabo. e) Ventana.
b) Suelo de mármol. f ) Tejas.
c) Lana de vidrio. g) Viguetas.
d) Carretera. h) Cimientos.
23 Indica de qué material están fabricados los siguientes
elementos.
a) Una presa de un embalse.
b) El pavimento de una carretera.
c) Las paredes de un castillo medieval.
d) Un tabique de una vivienda.
e) El suelo de una cocina.
f) El tejado de un refugio de montaña.
24 Los pilares y las vigas de los edificios se pueden
construir con hormigón armado. Esto significa
que el pilar o la viga de hormigón tiene en su interior
barras de acero colocadas longitudinalmente.
¿Por qué este material compuesto es resistente
a tracción y a compresión?
25 Si el techo de un edificio pesa 16000 kg y está
sostenido por dos columnas de acero, ¿cuántas
columnas de hormigón del mismo tamaño sería
necesario colocar para sustituir a las de acero?
(Recuerda que la resistencia del hormigón es nueve
veces menor que la del acero).
26 Busca a tu alrededor (techos, paredes, etc.) e identifica
dónde se ha empleado el yeso o la escayola.
27 USA LAS TIC. Visita la siguiente página web:
http://www.guggenheim-bilbao.es/el-edificio
Selecciona la opción «Construcción» y observa
las fotografías de las fases de construcción del museo.
a) ¿Cuánto duró el proceso?
b) ¿Qué materiales reconoces de los que se emplean
en cada fase de construcción?
28 ¿Por qué las viguetas se construyen con hormigón
pretensado?
29 ¿Por qué el hormigón pretensado no se hace a pie
de obra?
30 USA LAS TIC. Busca información en revistas,
enciclopedias, internet, etc., y señala cuáles han sido
los materiales utilizados para fabricar los siguientes
monumentos.
a) Pirámides aztecas (México).
b) Castillo de Belmonte (Cuenca).
c) Molinos de Campo de Criptana (Ciudad Real).
d) Taj Mahal (India).
31 USA LAS TIC. Busca en periódicos, revistas
e internet y elabora un mural que refleje las ventajas
de reutilizar y reciclar las botellas de vidrio.
AMPLÍA
32 ¿Qué función cumple la fibra de carbono o la de vidrio
en los materiales compuestos?
33 En la fabricación de porcelana sanitaria, por ejemplo
para un lavabo, se realiza el moldeado mediante
la técnica de collage. Averigua en qué consiste
esta técnica y explícala.
34 Compara las características de peso y resistencia
de un edificio con estructura de acero y otro con
estructura de hormigón armado.
A B
C D
21

RESUELVE UN CASO PRÁCTICO. Comprender cómo se usa el hormigón
35 EXPRESIÓN ESCRITA. Explica con tus palabras
y de manera breve cómo se elabora un pilar
de hormigón armado.
36 Resume con un título cada una de las fases
necesarias para elaborar un pilar de hormigón
armado.
37 ¿Cuáles son los componentes del hormigón
armado?
a) ¿Qué se consigue al añadir varillas metálicas
al hormigón?
b) ¿Por qué se usa el hormigón en elementos
estructurales que soportan grandes cargas?
38 Cuando un camión de hormigón llega a una obra,
este debe verterse por completo en un espacio
corto de tiempo.
a) ¿Qué ocurriría si los obreros se marchasen y dejasen
la mitad del hormigón sin echar en los pilares hasta
el día siguiente?
b) ¿Por qué tienen esa forma los camiones
hormigonera?
39 Si usamos un saco de cemento de 30 kg:
a) ¿Qué cantidad aproximada de arena necesitamos
para elaborar hormigón?
b) ¿Y de grava?
c) ¿Qué ingrediente faltaría por añadir?
40 EXPRESIÓN ESCRITA. Explica la siguiente expresión.
a) Los obreros tuvieron que darse prisa para extender
el hormigón por toda la superficie del suelo antes
de que fraguase.
b) ¿Crees que el hormigón siempre fraguará en el mismo
tiempo? ¿Cómo podremos conseguir que tarde algo
más de tiempo en fraguar?
41 Un camión transporta 6 m3
de hormigón a una obra
en la que se quiere recubrir una capa de 20 cm
de espesor.
a) ¿Cuántos metros cuadrados se podrán cubrir
con cada viaje del camión?
b) ¿Cuántos viajes con un camión de 10 m3
de capacidad
habría que realizar para cubrir por completo un área
de 200 m2
?
SABER HACER Competencia científica
El hormigón es uno
de los materiales más
Es un material muy resistente
capaz de soportar grandes
cargas. Por eso se elaboran
con él pilares, vigas, cimientos…
1.
Habitualmente el hormigón se
elabora en fábricas. Las materias
primas son cemento, arena, grava
y agua. (La proporción de los tres
primeros componentes suele
ser 1, 2, 3).
2.
A continuación se transporta
en camiones llamados
hormigoneras hasta el lugar de uso.
3.
En la obra el hormigón se vierte
usando canalizaciones directamente
sobre la superficie, o bien se vierte
en moldes elaborados previamente
con madera o hierro. El hormigón
armado se consigue añadiendo
varillas de acero.
4.
Una vez fraguado el hormigón,
se retira el molde.
22

42 COMPRENSIÓN LECTORA. Resume cada texto
con pocas palabras.
43 Busca información en los textos e indica:
a) Cuántos kilómetros tiene el nuevo trazado.
b) Cuál es el presupuesto del mismo.
c) A qué velocidad se podrá circular por el nuevo trazado.
d) Entre qué poblaciones transcurre el nuevo trazado.
44 ¿Por qué el tramo de Despeñaperros ha ocasionado
tantos accidentes?
45 Escribe en tu cuaderno cuáles de los siguientes
elementos formarán parte del nuevo trazado.
• Túneles. • Viaductos.
• Puentes colgantes. • Puertos de montaña.
46 ¿Cuáles serán las ventajas del nuevo trazado?
47 El tramo de Despeñaperros tiene mucho tráfico.
¿Cómo crees que podría solucionarse el problema
de los numerosos atascos?
a) Limitando el número de viajes que una persona
puede realizar al año.
b) Construyendo viaductos y túneles.
c) Construyendo un trazado alternativo por otra zona
con un impacto medioambiental menor.
d) Cobrando un elevado peaje para reducir el número
de conductores que eligen esta vía para pasar del
centro y norte de España hacia Andalucía.
48 ¿Qué medidas adoptarías
para minimizar
los riesgos
medioambientales
del proyecto?
49 El mapa muestra
el antiguo trazado
y el nuevo. ¿Será más
rápido el nuevo trayecto?
¿Por qué?
50 TOMA LA INICIATIVA.
¿Te parece
una buena idea
construir viaductos
de este tipo?
FORMAS DE PENSAR.Análisis ético. ¿Construirías un viaducto como el de Despeñaperros?
El paso de Despeñaperros está a la cabeza [en Jaén] en número de accidentes
El último informe sobre carreteras del Real Automóvil
Club de España, el RACE, sitúa el paso de Despeñaperros
de la autovía A-4, en Santa Elena [Jaén], a la cabeza
en el recuento de calzadas con mayor número
de accidentes mortales y graves por salida de vía. […]
La zona a la que se alude discurre entre los kilómetros
230,5 y 265, desde el límite con Ciudad Real hasta
que se pasa el término municipal de Santa Elena. Este
hecho hace que realizar este trayecto sea una experiencia
al volante de las más peligrosas de España. […]
Si se cruzan los resultados obtenidos por el RACE
con las estadísticas de la DGT, el resultado no hace más
que confirmar el peligro del paso de Despeñaperros.
La A-4 aparece, año tras año, en la lista de los puntos
negros de las carreteras de la provincia de Jaén,
con varias víctimas mortales a consecuencia
de accidentes en los kilómetros 246,2, 248,5, 249,2, 255,1
y 257,5, todos en esta zona caracterizada por su sinuoso
trazado, muy transitada y donde los reducidos límites
de velocidad impuestos por las autoridades […]
se sobrepasan a menudo tanto por turismos
como por camiones. […]
Fuente: Jesús Palacios, 2007.
http://turismodejaen.wordpress.com
Fomento aprueba el estudio informativo de una nueva autovía en Despeñaperros
La A-4 contará, a la altura de Despeñaperros, con dos
calzadas de nuevo trazado […], y cuyas obras conllevarán
una inversión estimada en 191,05 M€. […]
La actuación tiene una longitud de 9,4 km cuyo trazado
se inicia en la localidad de Santa Elena (Jaén),
en el punto kilométrico (p.k. 257) de la A-4,
y finaliza en Venta de Cárdenas (Ciudad Real), p.k. 244.
[Velocidad de proyecto: 100 km/h. (120 km/h en el 80%
del trazado); 6 viaductos y 3 túneles].
Ministerio de Fomento, 22/11/2007.
Nota: El último tramo se inauguró en 2012.
La inversión total aproximada ha sido de unos 245 M€.
Venta
de Cárdenas
Nuevo trazado
Santa Elena
PARQUE
NATURAL
DE DESPEÑAPERROS
23

Herramientas
•
Pala y espátula.
• Un recipiente
de aluminio para
el «encofrado».
• Dos recipientes
de plástico de distintos
tamaños para hacer
el mortero y la pasta.
•
Cepillo de raíces.
• Un vaso.
• Tenazas.
• Martillo.
• Barreño.
•
Guantes y gafas
de protección.
• Pinzas.
• Lápiz blando.
Ya has visto que en la construcción de un edificio o un puente
intervienen muchos materiales. Ahora vamos a utilizar algunos
de ellos, aunque evidentemente no para construir
una vivienda. Te proponemos realizar un escudo con el mosaico
de tu logotipo para que lo coloques donde tú prefieras.
La galleta
Primero tienes que hacer el soporte del mosaico. Para ello utiliza como molde un recipiente de aluminio
redondo. Si lo prefieres, tu soporte puede tener otra forma; todo depende del «encofrado» que elijas.
Confección del mortero. La «dosificación» del mortero
será 1:4:0,5. Es decir, 1 parte de cemento,
4 de arena y 0,5 de agua.
1.
Utiliza el recipiente grande para elaborar el mortero.
Empieza mezclando las 4 parte de arena
con la parte de cemento.
2.
Abre una especie de cráter en el centro y vierte el agua.
3.
Remueve el mortero con una espátula hasta conseguir
una pasta homogénea.
Vertido del mortero y curado de la galleta.
1.
Llena hasta alcanzar una altura de aproximadamente 2 cm.
2.
Si quieres puedes colocar un alambre para luego colgarlo.
3.
Deja que el mortero fragüe y endurezca y desmolda a las 48 horas
de su confección.
4.
Pásale un cepillo para eliminar las partes sueltas y límpiala adecuadamente.
Las teselas
Las teselas se obtienen de la fractura
y corte de otro material
de construcción: el gres.
1.
Utiliza un barreño para que
caigan los trozos de azulejo.
2.
Sujeta el azulejo con una mano
y golpéalo con la parte fina
del martillo.
¿Qué necesitas?
Materiales
• Cemento.
• Arena.
• Alambre.
• Agua.
• Gres de colores.
• Adhesivo cementoso
(pegoland o similar).
• Escayola.
Construye un mosaico
¿Dónde encontrar los materiales?
En establecimientos de bricolaje
y materiales de construcción.
Utiliza guantes y gafas
de protección para
obtener las teselas.
PRESTA ATENCIÓN
3.
Para conseguir piezas más pequeñas, sujeta un trozo
con las tenazas y golpea con el martillo sobre la tenaza.
PROYECTO Trabajo cooperativo
24

EL PROCESO TECNOLÓGICO
Identificación
del problema
Elaboración de un mosaico
usando materiales
de construcción.
Exploración
de ideas
Teselas. Mosaicos romanos
y árabes. Métodos
de construcción. Soportes
y materiales de unión.
Diseño
y construcción
Fases explicadas
en la unidad.
Comprobación Ensayos explicados
en la unidad.
PLANIFICACIÓN
Actividad
Tiempo (sesiones)*
1. Elaborar el soporte
2. Obtener las teselas
3. Colocar las teselas
4. Unir las teselas
5. Limpiar y acabar
0 1 2 3 4 5
ACTIVIDADES
51 En el proyecto has trabajado con lechadas, pastas
y morteros. ¿En qué se diferencian entre sí?
¿Y el hormigón? ¿Qué otro material se añade
en su elaboración? ¿Por qué?
52 USA LAS TIC. Utiliza un programa de diseño
gráfico para confeccionar tu logo. Juega
con las posibilidades de pixelado de la imagen
para obtener «mosaicos virtuales».
* Sesiones de 50 minutos trabajando por parejas.
6
Unir las teselas.
1.
Lo harás con una lechada de escayola.
Para ello solo tienes que espolvorear la escayola
sobre una lámina de agua hasta que consigas
la consistencia de una pasta fluida. Puedes añadir
colorantes en función de tu dibujo.
,
3.
Deja secar unos minutos
y luego limpia el mosaico
con un paño húmedo.
2.
Con la ayuda de una espátula, rellena
con esta pasta los espacios entre tesela
y tesela y elimina el sobrante.
El mosaico
Sobre el soporte puedes dibujar con un lápiz blando o calcar directamente el motivo
que hayas elegido.
Pegar las teselas a la superficie de cemento.
1.
Echa un poco de pasta adhesiva sobre cualquier superficie y ve mojando las teselas.
2.
Coloca las teselas sobre la galleta dejando una separación de 1 o 2 mm
entre unas y otras. Puedes ayudarte de unas pinzas.
25

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