BLOQUE 3 ELECTRONICA, INFORMATICA Y ELECTRICIDAD 2013-2014 MEDIOS TECNICOS PRIMER AÑO
PROPÓSITOS: Distinguir el origen, la diversidad y las posibles transformaciones de los materiales según su finalidad. Clasificar los materiales de acuerdo con sus características y su función en diversos procesos técnicos. Identificar el uso de los materiales de acuerdo con sus característica y su función en diversos procesos técnicos. Prever los posibles efectos derivados del uso y transformación de materiales en la naturaleza y en la sociedad. APRENDIZAJES ESPERADOS: Al final del bloque se espera que: Identifiquen los materiales de acuerdo a su origen y los clasifiques a partir de sus características. Comprendas las funciones de los materiales en los procesos técnicos. Valores el uso adecuado de los materiales para minimizar el impacto ambiental. Identifiques los diferentes tipos de fuentes de energía, así como su transformación. Distingas la función de la energía de los procesos técnicos. Comprendan la importancia que tiene hacer uso adecuado de la energía para minimizar el impacto ambiental. Puse los insumos materiales y energéticos de manera eficiente para solucionar problemas técnicos.
BLOQUE 3 Los materiales y la energía en los consejos técnicos.55 Materiales TEMA 1 Origen, características y clasificación de los materiales.56 materiales y vida cotidiana.57 Materiales naturales.58 Materiales sintéticos.59 Clasificación de los materiales.61 Los materiales como insumos para elaborar productos y servicios.62 TEMA 2 Uso, procesamiento y aplicaciones de los materiales naturales y sintéticos.64 Propiedades de los materiales.65 La función de los materiales.66 Los cambios en el uso de materiales.67 Nuevos materiales.68 TEMA 3 Previsión de los impactos derivados por la extracción, procesamiento y uso de los materiales en la naturaleza.69 Extracción y procesamiento los materiales.70 El manejo de los desechos materiales.71 1er Grado ENERGÍA TEMA 4 Fuentes, tipo de energía y su transformación.72 La fuente de energía: el sol.73 Generación de la energía eléctrica.74 La transformación y transportación de la energía.75 Los tipos de energía usados en el laboratorio de tecnología.76 La energía en las actividades cotidianas.77 TEMA 5 Uso de la energía en los procesos técnicos.78 Funciones de la energía en los procesos técnicos.79 TEMA 6 Previsión del impacto ambiental derivado del uso y transformación de la energía.80 Problemas ambientales derivados del uso de energía.81 Nueva fuente de energía.82 TEMA 7 Los materiales y la energía en el trabajo por proyectos en los procesos productivos.83 Materiales y energía en mi proyecto técnico.84
MATERIALES has observado en la playa a los niños que construyen castillos? Utilizando un material muy especial, la arena, para crear algo nuevo. Desde que nacemos transformamos constantemente nuestro entorno para adaptarlo a nuestros requerimientos pero, para hacer estas adaptaciones, requerimos materiales específicos que cumplan nuestras necesidades, que sean suaves, resistentes, flexibles, duros, lisos, etcétera. Así, por ejemplo cuando necesitamos sentarnos buscamos un objeto que tenga la resistencia suficiente para soportar nuestro peso. En este tema conocer a hacer uso, el origen y las posibilidades de transformación de los materiales de los que están hechos los objetos que nos rodea. ORIGEN, CARACTERÍSTICAS Y CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES Los materiales son la sustancia de las que están hechos los productos que utilizan un día con día. desde el comienzo de la civilización, los seres humanos han usado materiales para solucionar sus necesidades y mejorar su nivel de vida. Los materiales naturales se extraen de la naturaleza o han sido creados por la humanidad por medio de procesos químicos. A estos últimos se le conoce como sintéticos. De estas dos fuentes se han obtenido una gran cantidad de materiales; los más comunes, de los que están hechos los objetos cotidianos, son madera, hormigón, acero, plástico, vidrio, caucho, aluminio y cobre, pero existen muchos más. los objetos que cumplen determinadas funciones pueden estar hechos de diversos materiales, según la región del mundo donde fueron elaborados, por ejemplo, los techos de palma en los lugares tropicales por las cabañas de madera en las áreas boscosas. Fomentando la lectura Video 1
Características funcionales ORIGEN, CARACTERÍSTICAS Y CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES Tienen Materiales Resistencia Durabilidad Por su origen Naturales sintéticos Son Renovables No renovables Como Peso Elasticidad conductibilidad
ORIGEN, CARACTERÍSTICAS Y CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES 1. De las siguientes imágenes señalan cuáles son de materiales naturales y sintéticos. Material sintético Material natural Material sintético Material natural Material sintético Material natural Material sintético Material natural Material sintético Material natural Material sintético Material natural Material sintético Material natural Material sintético Material natural Material sintético Material natural Material sintético Material natural Material sintético Material natural
MATERIALES Y VIDA COTIDIANA Si observas a tu alrededor te darás cuenta de que, además de personas, animales y plantas, el espacio esta ocupado por objetos que han sido creados; por los humanos para satisfacer necesidades y deseos; un ejemplo de ello es un libro, que te permite conocer mas, o tu ropa, con la que cubres el frio, la lluvia o el calor, o tu silla, en la que puedes sentarte y estar cómodo; todos esos objetos han sido elaborados con diversos materiales que los constituyen y les permiten cumplir con la función especifica para la que fueron creados. Por ejemplo, la tela de poliamida usada en los paraguas tiene la propiedad o característica de ser interminable, y en vidrio de las ventanas deja ver a través de estas gracias a su transparencia. 1.- Recuerda de qué materiales están hechos los objetos que usas cotidianamente. A nota según corresponda en cada columna. Ejemplo: - Florero Vidrio Madera Plástico Metal Algodón 2.- Por qué creen que se elaboraron con esos materiales?
Materiales Naturales Todos los materiales que utiliza pueden clasificarse de manera general y naturales ético. Los materiales naturales son todos aquellos que se obtienen de los recursos que se encuentran en la naturaleza, los cuales constituyen materiales básicos o materias primas para fabricar distintos productos. Los recursos naturales, de los que se obtienen los materiales se clasifican en: Recursos renovables. Son aquellos que se pueden generar de manera natural o artificial. Por ejemplo, agua subterránea, suelos y madera, entre otros. Recursos no renovables. De ellos muestran en la naturaleza de manera limitada, por lo que se busca con el paso de los años. Por ejemplo, hierro, arcilla, arena, petróleo. Afortunadamente, algunos recursos materiales no renovables pueden reciclarse o reutilizarse, como el cobre y el aluminio. Videos 1 2
1.- Observa los productos y anota arriba de cada uno NR si están elaborados con materiales naturales renovables o NNR si están hechos con materiales naturales no renovables Videos 1 2 3
Materiales Sintéticos El otro tipo de materiales que se usa en la elaboración de productos son los materiales sintéticos, los cuales se llaman así por que han sido creados por el ser humano mediante reacciones químicas denominadas síntesis. Se trata de un proceso de obtención de un compuesto a partir de sustancias más sencillas y controladas en la que los productos naturales se transforman en productos nuevos. Por ejemplo, en plástico, que es un producto obtenido del petróleo. Generalmente, cuando a algún producto natural escasea u obtenerlo tienen un alto costo, se buscan materiales que lo sustituya. Para elaborar materiales sintéticos es necesario realizar un trabajo de investigación especializados, lo cual implica diseñar y realizar en el laboratorio una serie de pruebas que puedan repetirse de manera segura, sin olvidar el cuidado de la naturaleza. Videos 1 2
Clasificación de los Materiales Como ya sabes, los materiales provienen de dos fuentes ( recursos naturales o procesos químicos), sin embargo, como existen una gran cantidad de materiales, estos se clasifican de la siguiente manera: Natural Sintéticos Origen del Material Vegetal Petróleo Animal Metálica Sintéticos, que se obtienen del petróleo y otras sustancias Ejemplos Madera, algodón, caucho, mimbre, henequén, corcho, trigo, etcétera. Arcilla, granito, mármol, cuarzo, etc. Cuero, hueso, pelo, seda, lana, etc. Aluminio, cobre, hierro, plomo, oro, plata, litio, acero, etc. Materiales plásticos, nylon, poliéster, licra, etc. Videos 1 2
Clasificación de los Materiales 1.- Clasificación de acuerdo con su origen los materiales que se usan en el laboratorio de la tecnología para elaborar productos o prestar un servicio (según sea el caso ). Anótalos. Vegetal Pétreo Animal Metálico Sintético 2.- Por que es importante conocer el origen de los materiales que se usan en el laboratorio de tecnología? Comparte tu respuesta con el grupo y anota la conclusión.
Los materiales como insumos para elaborar productos y servicios En tecnología se considera como insumos aquellos materiales, energía y conocimientos que, en interacción con herramientas, máquinas y el ser humano, permiten obtener productos y prestar servicios. Los materiales como insumos se transforman para obtener otro producto, que podríamos llamar producto final. Los insumos utilizados por los seres humanos han cambiado a lo largo del tiempo, por ejemplo las primeras cucharas fueron de madera, luego de metal y ahora a él también de plástico y de materiales biodegradables. El uso de los insumos materiales también se ha diversificado, quién iba a imaginarse que la fécula o harina del maíz se utilizaría en una variedad de productos como atoles, mayonesas o aderezos? Un material puede ser un insumo requerido para elaborar diversos productos. 1.- Observa el siguiente ejemplo y realiza lo que se te pide. Material: Porcelana Figura de porcelana Mortero de porcelana Enchufe eléctrico Vajilla de porcelana a) Escribe otro producto que use porcelana como insumo. Video 1
Los materiales como insumos para elaborar productos y servicios b) Escribe el nombre de tres materiales que tengan diferentes usos. 2.- Anota los insumos materiales utilizados para obtener cada producto. Observa el ejemplo Madera Insumos materiales Producto final Mesa Pan Cuaderno Vestido Refresco Teléfono celular 3.- Recuerda un producto que hiciste o un servicio que ofreciste en tu laboratorio de tecnología y anota los insumos materiales que utilizaste. Insumos materiales Producto final
USO, PROCESAMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES NATURALES Y SINTÉTICOS El trabajo sistemático de diseño y de fabricación de objetos a lo largo de la historia ha llevado a la humanidad a producir artefactos con diferentes materiales, tanto naturales como sintéticos. Esto ocurre porque, cuando se elige un material para efectuar una función determinada, se consideran tanto las propiedades o características del material (durabilidad, resistencia al impacto, al calor a agentes químicos altas temperaturas, conductibilidad, elasticidad, dureza, peso, transparencia, impermeabilidad, índice de refracción, plasticidad entre otras), así como también su costo, su disponibilidad y el impacto que tendrá en el medio ambiente
USO, PROCESAMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES NATURALES Y SINTÉTICOS Propiedad de los materiales Resistencia, plasticidad, durabilidad, transparencia, conductibilidad, porosidad, etc. Cambios en los insumos materiales a lo largo del historia Nuevos materiales Biodegradables, biotecnológicos (sintéticos, transgénicos), nada tecnológicos. Videos 1 2
Propiedades de los materiales Cada material tiene características o propiedades que le permiten realizar ciertas funciones; las principales propiedades mecánicas de los materiales son: Plasticidad: Cuando un material puede experimentar deformaciones permanentes sin romperse (por ejemplo, la plastilina o la arcilla, por los hilos, que pueden ser olvidados una y otra vez hasta obtener la forma deseada. Elasticidad: La capacidad de los materiales de recuperar su forma una vez que se deja de ejercer sobre ellos la fuerza que provoca la deformación (por ejemplo, liga, licra). Tenacidad: Cuando los materiales poseen gran resistencia a la rotura y al choque (por ejemplo, aluminio). Fragilidad: Cuando el material es poco resistente al choque (por ejemplo, vidrio). Fatiga: Cuando el material es resistente a esfuerzos provocados por acciones repetitivas (por ejemplo ligadas, resortes). Dureza: La resistencia a la penetración o al rayo (porcelana, punta de un desarmador). Videos 1 2
Propiedades de los materiales Existen además otras propiedades físicas, como la porosidad, que es la capacidad de un material para absorber líquido o gas, la conductibilidad eléctrica; la conductibilidad térmica; la resistencia a la corrosión, a la oxidación y, en el caso de los plásticos, la resistencia a la degradación, entre otras. 1.- Observa la figura y anota la letra que relacione correctamente los siguientes materiales con sus propiedades. A) ACERO B) TELA C) ALAMBRE DE COBRE D) PAPEL Buen conductor de electricidad, maleabilidad, elasticidad. Plasticidad, resistencia a la fatiga Flexibilidad, buen porosidad para absorber solo lo necesario de los líquidos. Dureza, resistencia al choque y elasticidad.
La función de los materiales Imaginar que utilizaras un martillo hecho del material plástico para golpear un clavo sobre una tabla. No podría ni traspasar la madera y el plástico se rompería después de dos o tres golpes. Por eso los martillos están hechos de acero, porque tienen el propósito de trabar objetos de materiales semejantes a este metal, entonces, cuál es el criterio para decidir qué materiales se utilizan en elaboración de los objetos, herramientas y máquinas? Lo que se busca al utilizar material en el que sea adecuado para realizar la función para la que ha sido creado. 1.- Completan la tabla y contesta. objeto Materiales que lo componen Función que cumple La cabeza de un martillo acero clavar El mando de un martillo La punta de las tijeras La punta de un pincel
La función de los materiales a) hay alguna relación entre el tipo de materiales para construir los objetos y el uso que se les da? porque? b) Elije una opción de las herramientas o instrumentos de tu laboratorio y completa el siguiente esquema. objeto Función que cumple Material del que están hechos Ventajas del material
Los cambios en el uso de los materiales A lo largo de la historia de la humanidad, se han utilizado diferentes materiales. En los inicios de nuestra civilización, el ser humano se dio cuenta de que, al golpear un pedernal contra una piedra, esta adquirió filo. Gracias a ello pudo desprender la piel de los animales que cazaba y comenzó a elaborar sus primeras herramientas con piedra: cuchillos, puntas de lanza, hachas, posteriormente, alguien descubrió que los metales podían fundirse y que eran maleables, así surgió la metalurgia y comenzaron a usarse los metales para hacer cuchillos y recipientes, entre otros objetos. El desarrollo que ha logrado la humanidad es impresionante, actualmente usamos una gran cantidad de materiales y los objetos que ahora tenemos han sido elaborados con diferentes materiales.
Los cambios en el uso de los materiales 1.- Observa el siguiente ejemplo, donde se muestre como se ha ido diversificando a lo largo del tiempo el uso de los materiales en un objeto, las bolsas ( o embalajes flexibles), cuya función es contener, transportar y proteger el producto que con tienen. 2.- Elije un producto elaborado en tu laboratorio de tecnología y responde las siguientes preguntas.. a) Que material se usa para elaborarlo? b) Actualmente, Qué material se emplea para su elaboración? c) Qué otros materiales se pueden utilizar para hacer ese producto?
Nuevos materiales Poli lactato Dyneema Fibra de carbono Nanotubos Salud Protección Transporte Energía