gd. f™s-qu™m. 2 eso (1 part) - · pdf files’ofereixen totes les solucions a...

índexPresentació . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Utilització de la guia didàctica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Elements per elaborar el projecte curricular del centre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Objectius generals de l’àrea de Ciències de la naturalesa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Continguts generals de l’àrea de Ciències de la naturalesa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Distribució de continguts per blocs del segon curs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Objectius terminals per blocs del segon curs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Orientacions metodològiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Continguts transversals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Elements per elaborar la programació d’aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Bloc 1

Unitat 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Unitat 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Unitat 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Unitat 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Avaluació del bloc 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Full de seguiment del bloc 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Bloc 2

Unitat 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Unitat 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Unitat 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39



Bloc 3

Unitat 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Unitat 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48



3

GD. Fís-Quím. 2 ESO (1 part) 25/10/04 13:15 Página 3

Bloc 4

Unitat 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Unitat 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55



Solucionari del llibre de l’alumne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Solucionari de la guia didàctica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

4


presentació

5

Aquesta guia correspon al llibre de 2n d’ESO de l’àrea de Ciències de la naturalesa (Física i química). Elscontinguts que formen part d’aquest llibre i la seva distribució s’han seleccionat tenint en compte la nor-mativa actual i les orientacions del Departament d’Ensenyament de la Generalitat de Catalunya. Els criterisque s’han seguit són els següents:

Les Ciències de la naturalesa ofereixen coneixements sobre la matèria i els materials; el moviment i les for-ces; l’energia; els organismes i el seu funcionament; i la Terra i els processos geològics. Aquests coneixe-ments es presenten en quatre llibres de text per a l’alumnat: Ciències de la naturalesa. Física i química 1, Ciènciesde la naturalesa. Física i química 2, Ciències de la naturalesa. Biologia i geologia 1 i Ciències de la naturalesa. Biologiai geologia 2.

Els continguts corresponents a la matèria de Física i química estan distribuïts en dos llibres:

Ciències de la naturalesa. Física i química 1Unitat 1. Mesurar és fàcilUnitat 2. Els canvis d’estatUnitat 3. MesclesUnitat 4. Separació de mesclesUnitat 5. Elements i compostosUnitat 6. L’aire i altres gasosUnitat 7. L’interior de la matèriaUnitat 8. Substàncies àcides i alcalinesUnitat 9. De què estan fetes les coses?

Ciències de la naturalesa. Física i química 2Unitat 1. Característiques de les forcesUnitat 2. Tipus de forcesUnitat 3. La pressióUnitat 4. El moviment i les seves causesUnitat 5. El treball i les màquinesUnitat 6. La calor i la seva propagacióUnitat 7. Fonts d’energiaUnitat 8. Circuits elèctricsUnitat 9. Els efectes de l’electricitatUnitat 10. La llumUnitat 11. El so

En cada unitat didàctica cal tenir en compte els coneixements adquirits per l’alumnat. Per aquest motiu,cada unitat comença amb l’apartat Què en sabem?, que permet al professorat saber quins són els coneixe-ments previs de l’alumnat i ajustar els continguts que són objecte d’estudi.

Es presenten activitats de diferent grau de complexitat integrades en el desenvolupament de cada unitat,que ajudaran l’alumnat a reforçar els seus coneixements i, a partir de treballs gràfics i exercicis diversos,observar i descriure les diferents parts i processos que es donen en els éssers vius i el seu entorn.

Cada unitat inclou un experiment per realitzar al laboratori, amb el qual es pretén fomentar la capacitat del’alumnat d’observar, descobrir i descriure els diferents fenòmens que es produeixen en l’entorn. Aquests


experiments són, alhora, procediments que apropen els alumnes a la manera de fer científica, a través d’unprocés d’experimentació, que els permet arribar a la verificació d’hipòtesis relacionades amb els problemesque la natura planteja. Es recomana que, després de fer-los, es posin en comú els resultats i es fomenti l’in-tercanvi d’opinions.

Cada unitat didàctica es tanca amb una sèrie d’activitats de reforç i ampliació, que permeten valorar la pre-cisió en el domini de la terminologia o dels conceptes científics, el grau de comprensió assolit i l’aplicaciódels coneixements a noves situacions. Al final hi ha una activitat titulada Per recordar, que ajuda a veure lacapacitat de síntesi de l’alumnat.

Al llarg de la unitat es proposen activitats amb la intenció de crear valors encaminats a fomentar actituds derespecte a la natura i a formar un criteri favorable al creixement sostenible.

El contingut del llibre pot semblar extens, però està pensat perquè cada professor o professora insisteixi enels aspectes que consideri més adequats per als seus alumnes.

Aquesta guia inclou un solucionari de les activitats proposades al llibre de l’alumne i a la guia didàctica. Lespossibles respostes sempre poden ser enriquides o completades per l’opinió del professorat. Esperem quesigui una eina útil que faciliti la vostra tasca docent.

Les autores

6


Aquesta guia didàctica consta dels apartats següents:

Elements per elaborar el projecte curricular del centre

Elements per elaborar la programació d’aula

Per a cada unitat didàctica es concreten els elements següents:

utilització de la guia didàctica

7

Objectius generals de l’àrea Relació dels objectius generals que estableix elcurrículum de l’ESO. Decret 179/2002, de 25 dejuny.

Continguts generals de l’àreaRelació dels continguts procedimentals, de fets,conceptes i sistemes conceptuals, i de valors, nor-mes i actituds.

Distribució de continguts per blocsEspecificació dels continguts que es treballen encada bloc.

Objectius terminals per blocsRelació dels objectius terminals que cal assolir encada bloc.

Orientacions metodològiquesExposició d’una metodologia didàctica per im-partir la matèria.

Continguts transversalsOrientacions i estratègies per treballar els contin-guts transversals més representatius de l’àrea i aten-dre la diversitat.

Objectius didàcticsDescripció del que l’alumnat ha d’assolir com a re-sultat de l’aprenentatge.

ContingutsProgramació dels continguts procedimentals,conceptuals i actitudinals que es treballen en launitat.

Activitats d’ensenyament-aprenentatge

Classificació, segons el nivell de dificultat, de lesactivitats del llibre de l’alumnat. També inclou la relació d’activitats complementàries, experi-ments i tests per a cada unitat.

Avaluació

Al final de cada bloc temàtic, s’hi inclouen unesproves fotocopiables per avaluar els coneixe-ments adquirits. També s’hi inclou un full deseguiment perquè el professorat pugui registrarles observacions sobre el procés d’aprenentatgedel seu alumnat i en pugui fer una valoració.


Solucionari del llibre de l’alumne

S’ofereixen totes les solucions a les activitats del llibre de l’alumne.

Solucionari de la guia didàctica

Es donen totes les solucions a les activitats que es proposen en aquesta guia.

8


Objectius generals de l’àrea de Ciències de la naturalesa

En acabar l’etapa, l’alumnat ha de ser capaç de:

1. Emprar els coneixements científics per comprendre a grans trets l’evolució cientificotecnològica de lanostra societat o donar suport a les opinions sobre aspectes que afecten l’organització social, com aral’aprofitament i l’ús de diverses fonts d’energia; l’ús adequat i la conservació de primeres matèries, elreciclatge de materials, la solució a problemes medicosanitaris, i la invenció i l’ús d’aparells i nous mate-rials que facilitin la vida de les persones.

2. Valorar actituds científiques com la curiositat, l’objectivitat, el rigor, l’esperit crític, la perseverançai el treball en equip per qüestionar-se les pròpies idees i conclusions, buscar evidències i utilitzar-les enl’argumentació.

3. Actuar de manera que s’afavoreixi la sostenibilitat de les formes de vida i del medi ambient, cosa queimplica anàlisi, avaluació, imaginació creativa, negociació, cooperació i execució d’accions individualsi col·lectives.

4. Iniciar-se en el procés d’experimentació científica, aprenent amb l’observació, la classificació, el plan-tejament d’hipòtesis, i la recollida i transformació de dades, i també utilitzant de manera adequada l’ins-trumental científic, i treure’n conclusions i comunicar-les.

5. Expressar oralment i per escrit les observacions realitzades i les explicacions generades aplicant ade-quadament les diferents tipologies textuals característiques de la comunicació científica, com són la des-cripció, la justificació, la definició i l’argumentació, i demostrar un coneixement de la terminologiacientífica bàsica.

6. Buscar informació en diferents fonts, molt especialment a través de les tecnologies de la informaciói de la comunicació, i avaluar-ne la idoneïtat, organitzar-la de manera que se’n faciliti la consulta i reco-llir-la adequadament en el moment d’elaborar informes.

7. Reconèixer que l’univers està constituït per diferents tipus d’unitats discretes de matèria (àtomsi molècules, cèl·lules, organismes, astres) i classificar-les i relacionar-les entre elles.

8. Reconèixer canvis que constantment es produeixen en l’entorn i, més en general, en l’univers; determi-nar-ne algunes de les causes; establir si són cíclics o puntuals i si són observables o s’han d’inferir a par-tir de les dades.

9. Conèixer la gran diversitat d’organismes vius i entendre les estretes interdependències entre aquests i el medi físic.

10. Conèixer el cos humà i comprendre’n el funcionament per tal d’usar aquests coneixements tenint curade la salut, i adquirir hàbits d’higiene, alimentació i profilaxi que siguin útils al llarg de la vida.

elements per elaborar el projecte curricular del centre

9


10

Continguts generals de l’àrea de Ciències de la naturalesa

Procediments

1. Obtenció de la informació.1.1 Observació, amb criteris científics, d’objectes, fenòmens naturals i processos experimentals.1.2 Observació d’imatges fixes, models, maquetes i ginys.1.3 Utilització de mitjans tecnològics (audiovisuals, informàtics i telemàtics), de documentació impre-

sa i de fonts de transmissió oral de temàtica científica.2. Realització d’experiències.

2.1 Ús, neteja i conservació dels estris de laboratori i d’instruments de mesura bàsics.2.2 Ús de tècniques per a la recol·lecció, conservació i anàlisi de mostres.2.3 Identificació i classificació de mostres per al treball científic.2.4 Realització d’experiments científics i d’algun disseny experimental.2.5 Ús d’equips informàtics d’adquisició, mesura i tractament de dades experimentals.

3. Tractament, interpretació i expressió de la informació.3.1 Utilització de tècniques per copsar i posar en relleu la informació, especialment de tipus informàtic.3.2 Interpretació de la informació recollida.3.3 Tractament de les dades numèriques en càlculs i gràfics.3.4 Expressió oral, escrita i visual de qüestions científiques emprant la terminologia adequada.

Fets, conceptes i sistemes conceptuals

1. Matèria i materials.1.1 Estats físics de la matèria.1.2 Mescles i substàncies pures.1.3 Elements i compostos. Naturalesa discontínua de la matèria. Enllaç químic.1.4 Transformacions químiques de les substàncies.1.5 Materials d’ús quotidià.

2. El moviment i les forces.2.1 Forces i pressions.2.2 El moviment dels cossos.2.3 Les forces com a causa de modificació del moviment.

3. L’energia.3.1 Formes d’energia.3.2 Transformació, conservació i dissipació de l’energia.3.3 Fonts naturals d’energia i utilització.

4. Els organismes.4.1 Característiques generals. Classificació i identificació.4.2 Els cinc regnes: diversitat de formes i unitat de composició, estructura i funció dels éssers vius.

Les funcions de nutrició, relació i reproducció.4.3 Els biomes. L’ecosistema: elements abiòtics i biòtics. Els organismes i el medi.4.4 L’ésser humà: el cos i la salut.4.5 La perpetuació de l’espècie i l’evolució.

5. La Terra.5.1 La Terra com a planeta. La Terra i la Lluna en el sistema solar.5.2 Els materials de la Terra: minerals i roques. L’atmosfera i la hidrosfera. Clima i temps atmosfèric.5.3 L’estructura i la dinàmica de la Terra. La tectònica de plaques.5.4 Els problemes ambientals.


11

Valors, normes i actituds

1. Respecte envers el patrimoni natural.1.1 Presa de consciència de la limitació dels recursos naturals.1.2 Respecte envers els éssers vius.1.3 Consciència de la necessitat de contribuir, cadascú en la mesura de les seves possibilitats, a tenir

cura de l’entorn.2. Respecte envers si mateix i envers els altres.

2.1 Valoració dels hàbits que propicien el manteniment de la salut i rebuig dels factors que atemptencontra la salut individual i col·lectiva.

2.2 Valoració del respecte en la comunicació de les idees i la tolerància envers les diferències entre lespersones.

3. Sistematització del treball en les ciències experimentals.3.1 Valoració de l’ordre, la neteja i l’endreça amb relació al treball.3.2 Tendència a la precisió i l’exactitud en la realització d’experiències i en l’ús de l’utillatge propi

de l’àrea.3.3 Valoració de l’enriquiment personal i col·lectiu que representa el treball en grup.3.4 Interès a utilitzar els recursos propis de les tecnologies de la informació i la comunicació en la rea-

lització d’experiències i treballs.4. Valoració de l’esperit científic i de la importància de la ciència en la tecnologia.

4.1 Reconeixement de la importància del mètode científic.4.2 Interès a conèixer les respostes científiques a problemes plantejats pels éssers humans en diverses

èpoques.4.3 Disposició a l’observació i a la interpretació de fenòmens que s’esdevenen en el nostre entorn.4.4 Valoració de la importància de l’avenç cientificotecnològic en la millora de la qualitat de vida.


12

Distribució de continguts per blocs del segon curs

Bloc 1 (Unitats 1–4)

Forces i moviment

Unitat didàctica 1. Característiques de les forces

– Com reconeixem les forces? Els efectes de les forces.

– Mesura d’una força.

– De què depèn l’efecte d’una força?

– Com es representen les forces?

– Suma de forces.

– Forces en equilibri.

Unitat didàctica 2. Tipus de forces

– Forces magnètiques. Propietats dels imants. Camp magnètic terrestre.

– Forces elèctriques. Interpretació dels fenòmens elèctrics. Materials aïllants i conductors.

– Forces gravitatòries.

– Forces de fregament.

Unitat didàctica 3. La pressió

– La pressió.

– La pressió en els líquids.

– Flotació i principi d’Arquimedes. Per què suren els cossos?

Unitat didàctica 4. El moviment i les seves causes

– Mesura del moviment. Velocitat.

– Gràfiques posició-temps.

– Canvis en la velocitat: acceleració.

– La força, causa de l’acceleració.


L’energia

Unitat didàctica 5. El treball i les màquines

– El treball.

– La potència: rapidesa amb què es fa un treball.

– Millorament de l’efecte de les forces: el moment d’una força.

– Les màquines.


13

Unitat didàctica 6. La calor i la seva propagació

– Efectes de la calor.

– Com funciona un termòmetre?

– Equilibri tèrmic.

– Calor i temperatura.

– Transmissió de la calor. Aïllants i conductors. Formes de transmetre la calor. Com podem mantenircalenta la nostra llar?

Unitat didàctica 7. Fonts d’energia

– Què és l’energia?

– Formes de l’energia.

– Aspectes de l’energia.

– Transferència de l’energia.

– Fonts d’energia. El Sol com a font de totes les energies. Fonts d’energia no renovables i fonts d’ener-gia renovables.


El corrent elèctric i els seus efectes

Unitat didàctica 8. Circuit elèctrics

– Circuits elèctrics: els símbols dels circuits elèctrics.

– Connexions de bombetes.

– Mesures en els circuits elèctrics. Intensitat. Voltatge. Resistència.

– Energia elèctrica i potència.

Unitat didàctica 9. Els efectes de l’electricitat

– Llum i calor: estufes, fusibles i bombetes.

– Efectes magnètics del corrent elèctric: electroimants, motors.

– Corrents induïts: dinamos i alternadors.


Les ones

Unitat didàctica 10. La llum

– Fonts de llum i cossos il·luminats.

– Com es propaga la llum?

– La propagació rectilínia de la llum.


14

– La reflexió de la llum. Com es produeix? La reflexió difusa i la reflexió especular.

– Formació d’imatges en els miralls plans.

– La refracció de la llum.

– Les lents. Tipus de lents. Formació d’imatges en lents convergents i divergents.

– El color.

– L’ull.

Unitat didàctica 11. El so

– Com es produeix el so? Vibracions. El so i els instruments musicals.

– Transmissió del so. Per on es propaga el so? Velocitat a què es propaga.

– Reflexió del so. Eco i reverberació.

– Qualitats del so. Intensitat del so. El to. El timbre.

– Com es detecta el so? L’orella.

Objectius terminals per blocs del segon curs


Forces i moviment

4. Identificar el problema que es planteja en una experiència, seguir-ne el guió de treball i entendre’nel fonament científic, inclosa la necessitat d’emprar proves en blanc o de control; seleccionar els ins-truments de mesura i els aparells i estris adequats a l’objectiu previst i, si escau, construir muntatgessenzills emprant el material de laboratori adequat.

5. Utilitzar, anomenar i netejar adequadament el material i els instruments de mesura d’ús més fre-qüent en el treball de laboratori o de camp, i aplicar les normes de seguretat necessàries per a lamanipulació de materials, estris i equipaments.

6. Realitzar experiències que palesin fenòmens físics i químics, observant l’efecte que té modificarvariables que hi intervenen, i treballar amb pulcritud, netedat, exactitud i precisió en les diferentstasques experimentals.

7. Confeccionar una pauta de treball experimental per a la resolució d’un problema o comprovaciód’una hipòtesi, amb la posterior realització i discussió de l’experiment dissenyat.

8. Enregistrar, de manera ordenada i precisa, manualment, informàticament i mitjançant instrumentsautomatitzats, les dades obtingudes en una observació directa o en les experiències.

9. Interpretar i elaborar llistes ordenades, taules de doble entrada, esquemes i diagrames, dibuixos,representacions gràfiques d’una variable, manualment i informàticament, amb diagrames de barresi sectors, histogrames, gràfics cartesians o altres tipus de gràfics.

10. Resoldre problemes numèrics senzills relacionats amb alguns continguts, amb la posterior discussiósobre la coherència del resultat, utilitzant correctament les unitats de les magnituds d’acord amb elsistema internacional i també altres unitats d’ús quotidià.

13. Interrogar-se davant fenòmens i fets per buscar-ne l’explicació científica, tot rebutjant explicacionssupersticioses o mítiques; i valorar les solucions històriques donades per la ciència a problemes plan-tejats pels humans i les solucions tecnològiques que milloren la nostra qualitat de vida.


15

23. Descriure els conceptes de moviment, velocitat i acceleració aplicats a moviments rectilinis, i remar-car la importància d’utilitzar un sistema de referència en l’estudi del moviment.

24. Interpretar les forces com a resultat de la interacció dels cossos i identificar diversos tipus de forcesque actuen en situacions quotidianes. Aplicar el concepte de pressió i pressió atmosfèrica per expli-car diversos fenòmens de la vida quotidiana.


L’energia

3. Extreure les idees bàsiques de textos i vídeos científics i de simulacions interactives per ordinador; i analitzar la informació obtinguda d’esquemes, dibuixos, fotografies, mapes topogràfics i meteo-rològics, models i maquetes.



6. Realitzar experiències que palesin fenòmens físics i químics, observant l’efecte que té modificarvariables que hi intervenen, i treballar amb pulcritud, netedat, exactitud i precisió en les diferentstasques experimentals.


8. Enregistrar, de manera ordenada i precisa, manualment, informàticament i mitjançant instrumentsautomatitzats, les dades obtingudes en una observació directa o en les experiències.

9. Interpretar i elaborar llistes ordenades, taules de doble entrada, esquemes i diagrames, dibuixos,representacions gràfiques d’una variable, manualment i informàticament, amb diagrames de barresi sectors, histogrames, gràfics cartesians o altres tipus de gràfics.

10. Resoldre problemes numèrics senzills relacionats amb alguns continguts, amb la posterior discussiósobre la coherència del resultat, utilitzant correctament les unitats de les magnituds d’acord amb elsistema internacional i també altres unitats d’ús quotidià.

11. Participar en debats, realitzar exposicions verbals, escrites o visuals, resumir oralment i per escrit elcontingut d’una explicació oral o escrita senzilla, emprant el lèxic propi de les ciències experimen-tals i tenint present la correcció de l’expressió.

13. Interrogar-se davant fenòmens i fets per buscar-ne l’explicació científica, tot rebutjant explicacionssupersticioses o mítiques; i valorar les solucions històriques donades per la ciència a problemes plan-tejats pels humans i les solucions tecnològiques que milloren la nostra qualitat de vida.

14. Reflexionar sobre l’actitud quotidiana personal envers problemes com ara la generació de deixalles,el mal ús de l’energia i de l’aigua, la contaminació i la limitació dels recursos naturals, amb la volun-tat de trobar vies alternatives que puguin comportar canvis d’actituds.

15. Respectar críticament les idees dels altres i cooperar en la realització dels treballs en grup.16. Avaluar l’ús i abús de les fonts i recursos energètics emprats habitualment i de les fonts d’energia

alternatives.18. Descriure les modificacions del moviment de les partícules d’un sistema, d’acord amb el model cor-

puscular de la matèria, en relació amb el bescanvi de calor amb l’entorn en diverses situacions; expli-car com varia la temperatura d’un sistema quan, en escalfar-lo, passa de fase sòlida a líquida i des-


prés a gas, i descriure, així, les propietats dels tres estats físics de la matèria, prenent com a exemplel’aigua.

25. Assenyalar que tota transmissió d’energia a un sistema hi provoca un canvi, i distingir diferents for-mes i manifestacions de l’energia i identificar-ne transformacions energètiques en situacions simples,com en un circuit elèctric, en un escalfament per fricció i en un aparell d’ús quotidià.

28. Analitzar el principi de conservació de l’energia en casos senzills; aprofitament de l’energia enmàquines i dispositius, tot destacant-ne la idea de rendiment.


El corrent elèctric i els seus efectes

1. Observar objectes, éssers i fenòmens a ull nu i amb instruments senzills, i fer-ne una descripció o un dibuix tot indicant-ne els trets significatius.




25. Assenyalar que tota transmissió d’energia a un sistema hi provoca un canvi, distingir diferents for-mes i manifestacions de l’energia i identificar-ne transformacions energètiques en situacions simples,com en un circuit elèctric, en un escalfament per fricció i en un aparell d’ús quotidià.

26. Interpretar fenòmens d’electrització a partir del model de càrrega elèctrica.27. Interpretar el corrent continu mitjançant els conceptes de diferència de potencial, resistència, inten-

sitat i potència, i muntar un circuit elèctric senzill a l’aula i esquematitzar-lo tot emprant la termi-nologia adequada.


Les ones

4. Identificar el problema que es planteja en una experiència, seguir el guió de treball i entendre’n elfonament científic, inclosa la necessitat d’emprar proves en blanc o de control; seleccionar els ins-truments de mesura i els aparells i estris adequats a l’objectiu previst i, si escau, construir muntatgessenzills emprant el material de laboratori adequat.


8. Enregistrar, de forma ordenada i precisa, manualment o informàticament i mitjançant instrumentsautomatitzats, les dades obtingudes en una observació directa o en les experiències.

11. Participar en debats, realitzar exposicions verbals, escrites o visuals, resumir oralment i per escrit elcontingut d’una explicació oral o escrita senzilla, tot emprant el lèxic propi de les ciències experi-mentals i tenint present la correcció de l’expressió.

15. Respectar críticament les idees dels altres i cooperar en la realització dels treballs en grup.29. Comprendre la propagació de la llum i del so, i la manera de percebre-la.

16


Orientacions metodològiques

En cada unitat es proposen un seguit d’activitats que ajudaran a aconseguir els objectius establerts. Al prin-cipi de cada unitat hi ha l’apartat Què en sabem?, que ha de permetre valorar el grau de coneixement de l’a-lumnat sobre els continguts que s’hi tractaran. També hi ha activitats que serveixen per assolir el coneixe-ment a mesura que es va desenvolupant la unitat i que estan classificades segons el seu grau de dificultat (una esfera per a les activitats de dificultat bàsica, dues per a les de dificultat mitjana i tres esferes per a lesactivitats d’un nivell de dificultat superior). A més, hi ha una proposta d’experiment i una lectura relacio-nada amb el tema. Al final de cada unitat hi ha algunes activitats complementàries que han d’ajudar a apro-fundir, reforçar i complementar els coneixements apresos.Al final d’algunes unitats es proposa l’elaboració d’un mapa conceptual per establir una sèrie de relacionsentre conceptes que permetran a l’alumnat posar de manifest el grau d’assoliment dels continguts de launitat.

Les quatre primeres unitats s’engloben en el bloc 1: Forces i moviment.

L’objectiu principal de la primera part del bloc –que correspon a les unitats 1, 2 i 3– és que els alumnesaprenguin a identificar les forces pels seus efectes i a reconèixer els diversos tipus de forces que es presen-ten a la naturalesa. És important fer palesa la naturalesa vectorial de les forces. També cal que s’adonin quel’efecte de les forces no depèn únicament de la intensitat, sinó de la superfície sobre la qual actuen.En la segona part del bloc –que correspon a l’unitat 4– cal descriure el moviment i introduir les magnitudsde posició, velocitat i acceleració. En aquesta unitat també es pretén que es treballin gràfics i taules de dobleentrada.

Les unitats 5, 6 i 7 s’engloben en el bloc 2: L’energia.

En la unitat 5 s’estudien els conceptes de treball i potència des del punt de vista científic i s’introdueix l’es-tudi d’algunes màquines senzilles com a dispositius que faciliten les nostres tasques, canviant la direcció o elvalor de la força aplicada.En la segona part del bloc –unitats 6 i 7– s’estudien els fenòmens relacionats amb la calor, la temperatura ila propagació de la calor i es plantegen idees per veure com es pot disminuir el consum energètic i fer unús responsable de les diverses fonts d’energia, tant renovables com no renovables.

Les unitats 8 i 9 s’engloben en el bloc 3: El corrent elèctric i els seus efectes.

En aquest bloc es fa una introducció a la versatilitat i facilitat de transport de l’energia per mitjà del correntelèctric, que ha permès els grans canvis tecnològics i socials dels últims temps. S’estudien els circuits elèc-trics i el control del corrent a partir del coneixement de la intensitat, del voltatge i de la resistència. Tambés’estableixen relacions entre el corrent elèctric i el magnetisme.

Les unitats 10 i 11 s’engloben en el bloc 4: Les ones.

Es presenta la llum i el so com a maneres de transmetre l’energia i d’obtenir informació del nostre entorn.Es palesa la transmissió de la llum i del so per diferents medis, i també altres fenòmens que s’hi relacionen.També és important que coneguin d’una manera pràctica com s’utilitzen les lents i els prismes en diferentsaparells i la seva utilitat en la correcció d’alguns defectes visuals. Cal relacionar la producció de sons amb lesseves qualitats i aplicar-ho a l’estudi de diferents instruments musicals.

17


Temporització


Forces i moviment

Unitats didàctiques 12 - 18 hores1 prova d’avaluació 1 hora


L’energia



Corrent elèctric i els seus efectes



Les ones


Continguts transversals

Els professors i les professores, independentment de la seva matèria, i en la mesura que sigui possible, hande desenvolupar temes col·laterals que puguin sorgir, tot mirant d’apropar l’alumnat a la realitat, i alhoraels poden entroncar en diferents matèries. S’ha de procurar que l’alumnat, al final de l’etapa, hagi assolituna sèrie d’actituds i valors que li permetin prendre decisions i actuar responsablement davant les diferentssituacions que trobarà en el futur. Alguns dels aspectes que cal destacar són:

– Respecte envers el medi: hàbit de no arrencar plantes ni tirar deixalles en les sortides al camp; acti-tud de valoració i defensa dels espais verds i l’arbratge a la ciutat; lluita contra tot tipus de contami-nació, començant per l’acústica.

– Valoració de l’ús d’energies alternatives i foment de l’estalvi d’energia: apagar llums, tancar portesi finestres a l’hivern, no deixar estufes enceses innecessàriament, etc.

18


– Educació per a la sostenibilitat: hàbit de reciclar les deixalles; utilització de material reciclable; ús res-ponsable de l’aigua a casa, a l’escola i en altres entorns; respecte pels espais públics.

– Solidaritat i cooperació: desenvolupament d’una actitud responsable en la realització dels deures i treballs individuals i de grup, i actitud de cooperació en les diferents activitats acadèmiques. Anàlisii presa de consciència davant desastres ecològics, socials o de tots dos tipus.

– Esperit crític i creatiu: anàlisi dels diferents avenços científics que ens arriben a través dels mitjansde comunicació, valoració crítica de l’actuació humana envers la natura, capacitat d’autocrítica de lespròpies actuacions, valoració de les opinions pròpies i dels companys i companyes.

– Igualtat de dret entre sexes: el principi que cal assumir en cada actitud diària és que tots som humansintel·ligents i genèticament iguals. La feina de casa ha de ser compartida a parts iguals entre els ger-mans (nois i noies), de la mateixa manera que la neteja de materials al laboratori o altres entorns ésresponsabilitat de tots; s’ha de procurar que aquest principi d’igualtat s’apliqui en totes les petitesactuacions diàries.

– Rebuig de qualsevol tipus de discriminació ètnica o xenòfoba i respecte i valoració d’altres cultures:foment del principi de convivència entre els alumnes de països diferents, interès i valoració dels dife-rents costums i cultures. Aquestes actituds s’han d’afavorir tant a l’hora de fer els grups de treball comen els debats i posades en comú dels diferents treballs i temes que són objecte d’estudi.

– Valoració de la utilització del suport informàtic en el seu aprenentatge: al final del llibre de text hi haun apartat dedicat a les tecnologies de la informació i la comunicació (TIC) on es fan servir diferentsprogrames informàtics per treballar alguns continguts del curs.

L’actual sistema educatiu potencia la convivència d’una alta diversitat d’alumnes al mateix centre i a la matei-xa aula. El professorat ha de tenir en compte aquesta realitat i atendre-la, de la manera més encertada quees pugui.

En una mateixa classe conviuen alumnes de cultures, capacitats de comprensió i evolucions psicològiquesmolt diferents, els quals s’insereixen en uns contextos familiars i socials molt diversos que determinen unbagatge previ de coneixements i interessos, i un domini del llenguatge i dels conceptes molt divergent.

El material que us presentem s’ha elaborat tenint molt present aquesta realitat.

En cada unitat s’ofereix una gran diversitat d’activitats, a més d’estratègies de treball individual i col·lectiu.Els criteris que es tenen en compte són:

– Es para una atenció individualitzada a la diversitat intel·lectual i humana de l’alumnat.

– Es valora cada alumne o alumna com a persona, considerant les influències que han marcat el seuentorn i que han configurat el seu bagatge intel·lectual i humà.

– Es parteix dels interessos de l’alumnat i del seu coneixement previ del tema aportats per l’avaluacióinicial.

– S’ofereix un ampli ventall d’activitats de diferent nivell i grau de complexitat que permet al profes-sorat assignar-les a cada alumne o alumna segons la seva capacitat.

19


– S’orienta l’alumnat, segons els seus interessos i capacitats, cap a opcions de futur en què pugui sen-tir-se realitzat.

– S’afavoreixen els valors de respecte i ajuda mútua entre l’alumnat, en desplegar activitats de grupi com a col·lectiu o grup classe.

La bateria d’exercicis que es proposen fan que l’alumnat pugui participar com un element actiu en la sevaformació.

Les pràctiques que acompanyen cada tema li permeten comprovar en la realitat el que ha après teòricament.Les experiències s’han de fer en condicions de dignitat i higiene, i l’alumnat ha de mostrar la seva respon-sabilitat i tenir cura del material que utilitzi.

D’aquesta manera s’espera que l’alumnat assumeixi, de forma progressiva, els objectius generals i despleguiles capacitats pròpies de l’etapa d’acord amb les seves possibilitats.

20


Activitats de nivellde dificultat baix

Activitat 2 . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 9Activitat 3 . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 10Activitat 5 . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 11Activitat 7. . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 13Activitat 8 . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 13Activitat 9 . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 13

Activitats de nivellde dificultat mitjà

Activitat 1. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 8Activitat 4. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 10Activitat 6. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 11Activitat 10. . . . . . . . . . . . . . pàg. 13Activitat 11. . . . . . . . . . . . . . pàg. 13Activitat 12. . . . . . . . . . . . . . pàg. 15Activitat 13. . . . . . . . . . . . . . pàg. 16

Activitats de nivellde dificultat alt

Activitat 14. . . . . . . . . . . . . . pàg. 17

elements per elaborarla programació d’aula

21


unitat Característiques de les forces1

1. Saber reconèixer la presència de les forces pels efectes que produeixen.

2. Aprendre a utilitzar el dinamòmetre i a fer-ne ús per mesurar diferents forces.

3. Adonar-se del caràcter vectorial que tota força presenta.

4. Saber representar les forces a escala per mitjà de vectors.

5. Introduir la suma de forces de la mateixa direcció i de diferent direcció fent ús, en aquest últim cas, de la regladel paral·lelogram.

6. Copsar la idea d’equilibri.

Objectius didàctics

1. Observació, amb criteris cientí-fics, d’objectes, fenòmens natu-rals i processos experimentals.

2. Ús, neteja i conservació delsestris de laboratori i d’instru-ments de mesura bàsics.

3. Realització d’experiments cien-tífics i d’algun disseny experi-mental.

4. Utilització dels vectors per a larepresentació de les forces i dela regla del paral·lelogram pertrobar la resultant de forces dediferent direcció.

5. Tractament i interpretació de lainformació recollida en l’estudide l’allargament d’una molla.

1. Reconeixement de les forces

2. Els efectes de les forces

3. Mesura d’una força

4. Les forces com a magnituds vec-torials. Representacions de lesforces

5. Suma de forces5.1 Forces de la mateixa direcció5.2 Forces de diferent direcció5.3 Forces en equilibri

1. Valoració del respecte en la co-municació de les idees i la tole-rància envers les diferències en-tre les persones.

2. Valoració de l’ordre, la netejai l’endreça amb relació a la feina.

3. Tendència a la precisió i l’exac-titud en la realització d’expe-riències i en l’ús de l’utillatgepropi de l’àrea.

Continguts

Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 18Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 19Activitats complementàries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 20 i 21

ProcedimentsFets, conceptesi sistemes conceptuals




Avaluació inicialQuè en sabem? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 7

Avaluació continuada– Llibre de l’alumne• Activitats bàsiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . (unitat 1)• Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 18• Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 19• Activitats complementàries . . . . . . . . . pàg. 20 i 21• Lectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (annex, pàg. 176)• Per recordar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 21– Guia didàctica• Activitats d’avaluació . . . . . . . . . . . . . . pàg. 29 a 33• Full de seguiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 34

22

Avaluació


23


Activitat 2. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 24Activitat 3. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 24Activitat 4. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 26Activitat 6. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 28Activitat 13. . . . . . . . . . . . . . pàg. 29Activitat 14. . . . . . . . . . . . . . pàg. 30


Activitat 1. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 24Activitat 5. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 27Activitat 8. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 28Activitat 9. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 28Activitat 10. . . . . . . . . . . . . . pàg. 28Activitat 12. . . . . . . . . . . . . . pàg. 29Activitat 15. . . . . . . . . . . . . . pàg. 30Activitat 17. . . . . . . . . . . . . . pàg. 31


Activitat 7. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 28Activitat 11. . . . . . . . . . . . . . pàg. 28Activitat 16. . . . . . . . . . . . . . pàg. 31

unitat Tipus de forces2

1. Classificar les forces que intervenen a la naturalesa en forces de contacte i a distància.2. Saber diferenciar les forces magnètiques de les elèctriques.3. Interpretar els fenòmens electrostàtics. 4. Distingir entre força i massa.5. Associar el pes d’un objecte amb l’atracció gravitatòria exercida sobre aquest.6. Adonar-se del paper de les forces de fregament en la vida quotidiana.



2. Observació d’imatges fixes, mo-dels, maquetes i ginys.



5. Utilització del model de càrre-gues elèctriques per a la inter-pretació dels fenòmens elec-trostàtics.

1. Forces magnètiques1.1 Propietats dels imants1.2 El camp magnètic terrestre

2. Forces elèctriques2.1 Interpretació dels fenò-

mens electrostàtics2.2 Materials aïllants i conduc-

tors de l’electricitat3. Forces gravitatòries4. Forces de fregament

4.1 Maneres de reduir el frega-ment

1. Valoració del respecte en la co-municació de les idees i la tole-rància envers les diferènciesentre les persones.



4. Valoració de l’enriquiment per-sonal i col·lectiu que representael treball en grup.

5. Interès a conèixer les respostescientífiques a problemes plante-jats pels éssers humans en diver-ses èpoques.

6. Disposició a l’observació i a lainterpretació de fenòmens ques’esdevenen en el nostre en-torn.


Continguts





24



Avaluació


25

unitat La pressió3

1. Entendre que l’efecte d’una força depèn de la superfície sobre la qual actua.2. Conèixer que la pressió dins d’un líquid depèn de la profunditat i de la densitat del líquid.3. Interrogar-se sobre el fet que uns objectes surin i d’altres s’enfonsin i buscar-ne una explicació científica.4. Resoldre problemes numèrics senzills, tot utilitzant les unitats de les magnituds del SI i relacionant-les amb altres

unitats d’ús quotidià.





4. Interpretació de la informaciórecollida.

5. Expressió oral, escrita i visual deqüestions científiques emprantterminologia adequada.

1. La pressió2. La pressió en els líquids3. Flotació

3.1 Volum de líquid desplaçatper un objecte submergit

3.2 Pèrdua de pes en un cossubmergit

3.3 Principi d’Arquimedes:força ascensional

3.4 Causes de la força ascensio-nal

3.5 Motiu pel qual suren elsobjectes






6. Valoració de la importància del’avenç cientificotecnològic enla millora de la qualitat de vida.

Continguts


Activitat 1. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 38Activitat 2. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 38Activitat 8. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 40Activitat 11. . . . . . . . . . . . . . pàg. 43


Activitat 3. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 38Activitat 4. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 38Activitat 5. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 39Activitat 6. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 40Activitat 7. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 40Activitat 13. . . . . . . . . . . . . . pàg. 43Activitat 14. . . . . . . . . . . . . . pàg. 44Activitat 15. . . . . . . . . . . . . . pàg. 44


Activitat 9. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 41Activitat 10. . . . . . . . . . . . . . pàg. 41Activitat 12. . . . . . . . . . . . . . pàg. 43

Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 45Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 46Activitats complementàries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 47





26


Avaluació continuada– Llibre de l’alumne• Activitats bàsiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . (unitat 3)• Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 45• Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 46• Activitats complementàries . . . . . . . . . . . . . pàg. 47• Lectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (annex, pàg. 178)• Per recordar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 47– Guia didàctica• Activitats d’avaluació . . . . . . . . . . . . . . pàg. 29 a 33• Full de seguiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 34

Avaluació





4. Mesura i tractament de dadesexperimentals.


6. Tractament de dades numèri-ques en càlculs i gràfics.

1. Mesura del moviment2. Gràfiques posició-temps3. Canvis en la velocitat: accelera-

ció4. La força, causa de l’acceleració





5. Reconeixement de la importàn-cia del mètode científic.


7. Disposició a l’observació i a lainterpretació de fenòmens ques’esdevenen en el nostre entorn.

27


Activitat 3. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 52Activitat 5. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 53Activitat 6. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 53Activitat 10. . . . . . . . . . . . . . pàg. 55Activitat 12. . . . . . . . . . . . . . pàg. 55Activitat 16. . . . . . . . . . . . . . pàg. 58Activitat 19. . . . . . . . . . . . . . pàg. 59Activitat 20. . . . . . . . . . . . . . pàg. 59


Activitat 1. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 51Activitat 2. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 52Activitat 4. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 52Activitat 7. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 54Activitat 8. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 54Activitat 9. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 54Activitat 11. . . . . . . . . . . . . . pàg. 55Activitat 13. . . . . . . . . . . . . . pàg. 56Activitat 15. . . . . . . . . . . . . . pàg. 57Activitat 17. . . . . . . . . . . . . . pàg. 59


Activitat 14. . . . . . . . . . . . . . pàg. 57Activitat 18. . . . . . . . . . . . . . pàg. 59

unitat El moviment i les seves causes4

1. Aprendre a descriure el moviment utilitzant les magnituds de posició, desplaçament, velocitat i acceleració.2. Conèixer i utilitzar adequadament les diferents unitats del SI que corresponen a cadascuna d’aquestes magnituds.3. Adonar-se que una força és causa de canvi en el moviment, és a dir, d’acceleració, i no del moviment.4. Resoldre problemes numèrics senzills i analitzar la coherència dels resultats.5. Construir i interpretar gràfics posició-temps i velocitat-temps.


Continguts






28


Avaluació continuada– Llibre de l’alumne• Activitats bàsiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . (unitat 4)• Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 60• Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 61• Activitats complementàries . . . . . . . . . . . . . pàg. 62• Lectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (annex, pàg. 179)• Per recordar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 63– Guia didàctica• Activitats d’avaluació . . . . . . . . . . . . . . pàg. 29 a 33• Full de seguiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 34

Avaluació


29

Avaluació del bloc 1. Forces i moviment

Activitats d’avaluació

1. a) Dibuixa la força resultant en cada cas.

b) Ara copia els dibuixos de dalt i representa-hi la força que equilibra les forces dels casos anteriors.

2. Dibuixa les forces que s’indiquen i digues quina serà la força resultant; especifica’n la intensitat,la direcció i el sentit:

a) Dos homes arrosseguen un paquet: un fa una força de 150 N, i l’altre, una de 200 N en la matei-xa direcció i sentit.

b) Un nen empeny una cadira amb una força de 75 N cap a la dreta mentre que la força de fre-gament és de 75 N cap a l’esquerra.

c) Un coet té un pes de 100.000 N i els motors l’empenyen cap amunt amb una força de 120.000 N.

3. Explica el que passarà si:

a) Apropem un pol N a un pol S d’un altre imant.b) Apropem un pol S d’un imant a un objecte d’alumini.c) Apropem el pol N d’un imant a un objecte d’acer.d) Es trenca un imant.e) Apropem una brúixola a un imant.

4. Interpreta, mitjançant el model de càrregues elèctriques, els fets següents:

a) Quan una persona es pentina en un dia sec, el cabells se li posen de punta. Fes l’esquema d’a-bans de pentinar-se i un altre de després i acompanya aquests dibuixos amb una explicació breu.

b) Quan es frega amb un drap, un bolígraf és capaç de desviar un rajolí d’aigua.

5. Si una pedra pesa 50 N a la superfície de la Terra:

a) Quina massa té a la Terra?b) Quina massa té a la Lluna?

Centre : Curs :

Nom de l’alumne/a : Data :

4 N

3 N

30 N

20 N

20 N

50 N


c) Quin pes té a la superfície lunar? (Recorda que la força amb què la Lluna atreu cada quilo-gram de massa és d’1,6 N)

6. Defineix breument:

a) Dinamòmetre.b) Newton.c) Pes.d) Vector.e) Forces a distància.

7. Si una molla mesura 6 cm i s’allarga 3 cm quan s’hi penja un pes de 4 N, quant s’allargarà si s’hipenja un pes de 8 N?

a) 6 cmb) 12 cmc) 4 cmd) 24 cm

8. La regla del paral·lelogram s’utilitza per sumar:

a) Forces d’igual direcció i sentit contrari.b) Forces d’igual direcció i sentit.c) Forces concurrents de diferent direcció.

9. Les forces elèctriques i les magnètiques es caracteritzen perquè:

a) Són iguals.b) Es donen sempre entre qualsevol tipus de cossos.c) Les forces elèctriques es poden produir entre qualsevol tipus de objectes i les magnètiques

només entre imants i objectes de materials com ferro, cobalt o níquel.d) Les forces elèctriques es poden produir entre qualsevol tipus de cossos i les magnètiques

només entre imants i objectes de qualsevol metall.

10. Per reduir el fregament es fa servir:

a) Lubricants, abrasius i imants.b) Lubricant, coixinets de boles i formes aerodinàmiques.c) Sorra, aigua i rodes.d) Oli, aire i rodes.

11. Explica com intervé la pressió en els exemples següents:

a) L’ús d’un ganivet.b) El fet que un vaixell suri.c) L’ús de les raquetes per caminar sobre la neu.

12. a) De què depèn la pressió que actua sobre una superfície determinada?b) Calcula la pressió que exerceix una força de 100 N sobre una superfície de 2 m2.c) L’aire fa pressió?

30


31

13. a) De què depèn la pressió en els líquids?b) Digues com serà la pressió a la base dels tres recipients de les figures A i B.

c) Com serà la pressió a la base dels tres recipients de la figura C?

14. Un cos pesa 12 N quan es troba a l’aire i 8 N quan és dins d’un líquid.

a) Quina pèrdua de pes té?b) Quina força ascensional hi actua?c) Per què hi ha força ascensional?d) Quant pesa el líquid desplaçat?e) De què depèn que un cos suri o no?

15. a) Dibuixa les forces que actuen sobre un vaixell que sura a l’aigua.b) Per què pot surar a l’aigua i, en canvi, no pot surar a l’aire?

16. Si la pressió que actua sobre una superfície és de 10.000 Pa, significa que:

a) S’hi exerceix una força de 1.000 N.b) S’hi exerceix una força de 10.000 N per cada metre quadrat de superfície.c) S’hi exerceix una força de 10.000 N sobre una superfície de 10 m2.d) Hi actua un pes de 10.000 N.

17. Si un objecte se submergeix totalment en un líquid, el volum de l’objecte coincideix:

a) Amb el pes de l’objecte.b) Amb el volum de líquid contingut en el recipient.c) Amb el volum de líquid desplaçat.d) Amb el pes del líquid.

1 2 3

d d/2 d/3

1 2 3

A B

C


18. Digués si les afirmacions següents són vertaderes (V) o falses (F):

a) El pes de l’objecte és igual a la força ascensional.b) El pes d’aigua és igual al volum de l’objecte.c) El pes de l’aigua desplaçada és igual a la força ascensional.d) El pes de l’objecte és igual a la densitat del líquid.

19. Un cotxe va per una autopista i recorre 550 km en 5 h.

a) Quina ha estat la velocitat mitjana del cotxe?b) Quina és la unitat de velocitat en el SI? Passa a unitats del SI el resultat de l’apartat anterior.c) Creus que tota l’estona ha anat a la velocitat que has calculat en l’apartat a? Raona-ho.

20. La gràfica següent mostra les posicions successives d’un atleta en funció del temps.

a) Quina distància ha recorregut en total? b) Quant temps triga a fer els 100 m?c) Quina distància ha recorregut al cap de 12 s?d) En quin tram ha anat més ràpid? Com ho saps?e) Hi ha alguns trams en què hagi anat a la mateixa velocitat? Quins? Per què?f) A quina velocitat ha anat en el primer tram?

21. a) Fes la gràfica velocitat-temps d’un mòbil que, partint del repòs i amb una acceleració constant,arriba a una velocitat de 30 m/s en 2 segons, la manté constant els 3 segons següentsi, després, disminueix la velocitat uniformement fins a parar-se en 4 segons.

b) Quina acceleració ha tingut el mòbil en cada tram del recorregut?

22. a) Dibuixa les forces que actuen sobre un cotxe de joguina que es mou a velocitat constant.

b) Completa les frases següents:Una força és causa de en el moviment. Si un cos en moviment es para ésperquè hi actua . La resistència que ofereix un cos per canviar el seu estatde moviment es denomina . La massa d’un cos és la mesura de la seva

. Com més gran sigui la massa d’un cos, més serà la forçaque caldrà fer per parar-lo o per posar-lo en moviment.

32

0

20

30

40

50

60

10

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

temps (s)

posició (m)


33

23. a) Quina força es necessita per donar una acceleració de 2 m/s2 a un objecte de 10 kg de massa?b) Si la força anterior actués sobre un objecte de 20 kg de massa, creus que l’acceleració seria la

mateixa? Seria més gran? Seria més petita? Justifica-ho.

24. Si un ciclista agafa una velocitat de 36 km/h després de 3 s d’haver començat a córrer, quina haestat l’acceleració mitjana?

a) 12 km/h/sb) 12 km/hc) 3,3 m/sd) 3,3 m/s2

25. Aparella cada gràfica velocitat-temps amb la gràfica posició-temps corresponent. Justifica-ho.

a) b) c) d)

1) 2) 3) 4)

26. Digues si les afirmacions següents són vertaderes (V) o falses (F):

a) Cal que hi hagi una força perquè hi hagi moviment.b) Com més gran és la força que actua sobre un cos, més acceleració té.c) Per canviar el moviment d’un objecte cal una força que depèn de la massa de l’objecte.d) Cal que actuï una força perquè un objecte arribi a parar-se.

V

mm m m

ssss

t t t t

V VV


34

Full de seguiment del bloc 1. Forces i moviment

Forces i moviment activitats experiments actituda classe

presentaciódels deures

prova nota final

adqu

isic

ió d

e co

nce

ptes

i t

erm

inol

ogia

capa

cita

t de

com

pren

sió

i apl

icac

ió

capa

cita

t de

sín

tesi

com

pren

sió

real

itza

ció

cura

del

mat

eria

l

alumne/a



2. Realització d’experiments cientí-fics i d’algun disseny experimen-tal.



1. El treball2. La potència: rapidesa amb què

es transfereix l’energia3. Optimització de l’efecte de les

forces: el moment d’una força4. Les màquines

1. Valoració de l’ordre, la netejai l’endreça amb relació al tre-ball.



35



Activitat 1. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 66Activitat 3. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 67Activitat 8. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 70


Activitat 2. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 67Activitat 4. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 68Activitat 5. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 68Activitat 9. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 71Activitat 10. . . . . . . . . . . . . . pàg. 71Activitat 11. . . . . . . . . . . . . . pàg. 71Activitat 12. . . . . . . . . . . . . . pàg. 72


Activitat 6. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 69Activitat 7. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 69Activitat 13. . . . . . . . . . . . . . pàg. 72


unitat El treball i les màquines5

1. Tenir en compte la importància de fer mesures precises a l’hora de treballar.

2. Fer servir diferents màquines (palanques, politges...) per comprovar quins avantatges s’obtenen quan s’utilitzen.

3. Conèixer la manera de millorar l’efecte de les forces.


Continguts





36



Avaluació


37

Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 88 i 89Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 90Activitats complementàries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 91 i 92

unitat La calor i la seva propagació6

1. Saber explicar el funcionament d’un termòmetre. 2. Conèixer les escales termomètriques.3. Adonar-se que l’intercanvi calorífic entre cossos tendeix a un equilibri.4. Distingir calor i temperatura.5. Descriure la modificació del moviment de les partícules d’un sistema d’acord amb el model corpuscular i rela-

cionat amb l’intercanvi d’energia amb l’entorn.6. Explicar com es pot mantenir calenta una llar.


1. Utilització de mitjans tecnolò-gics (audiovisuals, informàticsi telemàtics), de documentacióimpresa i de fonts de transmis-sió oral de temàtica científica.

2. Ús, neteja i conservació d’estrisde laboratori i d’instruments demesura bàsics.

3. Ús dels equips informàtics d’ad-quisició, mesura i tractament dedades experimentals.


1. Efectes de la calor1.1 Dilatació dels cossos1.2 Canvi d’estat dels cossos

2. Funcionament d’un termòme-tre

3. Equilibri tèrmic4. Calor i temperatura5. Transmissió de calor

5.1 Aïllants i conductors5.2 Formes de transmetre calor5.3 Manteniment de la calor a la

llar

1. Consciència de la necessitat decontribuir, cadascú en la mesu-ra de les seves possibilitats,a tenir cura de l’entorn.



4. Reconeixement de la importàn-cia del mètode científic.

5. Disposició a l’observació i a la interpretació de fenòmens ques’esdevenen en el nostre entorn.


Continguts





Activitat 1. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 79Activitat 11. . . . . . . . . . . . . . pàg. 82Activitat 12. . . . . . . . . . . . . . pàg. 82Activitat 17. . . . . . . . . . . . . . pàg. 85


Activitat 3. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 80Activitat 5. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 80Activitat 6. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 80Activitat 7. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 80Activitat 8. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 80Activitat 9. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 81Activitat 10. . . . . . . . . . . . . . pàg. 81Activitat 14. . . . . . . . . . . . . . pàg. 82Activitat 16. . . . . . . . . . . . . . pàg. 83Activitat 18. . . . . . . . . . . . . . pàg. 86Activitat 19. . . . . . . . . . . . . . pàg. 86Activitat 20. . . . . . . . . . . . . . pàg. 87


Activitat 2. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 80Activitat 4. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 80Activitat 13. . . . . . . . . . . . . . pàg. 82Activitat 15. . . . . . . . . . . . . . pàg. 83


38


Avaluació continuada– Llibre de l’alumne• Activitats bàsiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . (unitat 6)• Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 88 i 89• Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 90• Activitats complementàries . . . . . . . . . pàg. 91 i 92• Lectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (annex, pàg. 181)• Per recordar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 91– Guia didàctica• Activitats d’avaluació . . . . . . . . . . . . . . pàg. 41 a 44• Full de seguiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 45

Avaluació


39


unitat Fonts d’energia7

1. Descriure les transferències d’energia que tenen lloc en alguns processos senzills.

2. Distingir entre fonts d’energia renovables i no renovables.

3. Introduir l’alumnat en la forma de treballar científica.

4. Distingir les diverses manifestacions de l’energia en algun aparell quotidià.




3. Utilització de tècniques percopsar i posar en relleu la infor-mació, especialment de tipusinformàtic.


1. L’energia2. Formes de l’energia

2.1 Energia cinètica2.2 Energia potencial

3. Aspectes de l’energia4. Transferència de l’energia5. Fonts d’energia

5.1 El Sol com a font de totesles energies

5.2 Fonts d’energia no renova-bles i fonts d’energia reno-vables

1. Presa de consciència de la limi-tació dels recursos naturals.

2. Consciència de la necessitat decontribuir, cadascú en la mesu-ra de les seves possibilitats, a te-nir cura de l’entorn.




Continguts





Activitat 1. . . . . . . . . . . . . . pàg. 94Activitat 2. . . . . . . . . . . . . . pàg. 94Activitat 3. . . . . . . . . . . . . . pàg. 94Activitat 6. . . . . . . . . . . . . . pàg. 97Activitat 8. . . . . . . . . . . . . . pàg. 98Activitat 10. . . . . . . . . . . . . pàg. 102


Activitat 4. . . . . . . . . . . . . . pàg. 94Activitat 5. . . . . . . . . . . . . . pàg. 96Activitat 7. . . . . . . . . . . . . . pàg. 97Activitat 9. . . . . . . . . . . . . . pàg. 99Activitat 11. . . . . . . . . . . . . pàg. 102



40


Avaluació continuada– Llibre de l’alumne• Activitats bàsiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . (unitat 7)• Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 103• Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 104• Activitats complementàries . . . . . . . . . . . . pàg. 105• Lectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (annex, pàg. 182)• Per recordar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 105– Guia didàctica• Activitats d’avaluació . . . . . . . . . . . . . . pàg. 41 a 44• Full de seguiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 45

Avaluació


41

Avaluació del bloc 2. L’energia


1. Calcula el treball realitzat en les situacions següents i classifica’ls de més petit a més gran:

a) Empènyer un carret de supermercat amb una força de 150 N al llarg de 400 m. b) Arrossegar 20 m un moble amb una força de 60 N.c) Pujar un pes de 8.000 N amb una politja fixa a una altura de 40 m del terra.

2. a) Quina és la potència d’una grua que aixeca un pes de 50.000 N fins a una altura de 20 m en 1 minut?

b) Defineix la potència.

3. Digues quines d’aquestes màquines són multiplicadores de la força i quines són multiplicadoresdel desplaçament:

Centre : Curs :

Nom del alumne/a : Data :

a

b

de

c

fulcre esforçcàrrega


4. La Laia pesa 200 N i es troba a 1,5 m del fulcre. Si en Quim pesa 300 N, a quina distància del ful-cre s’ha de situar perquè el gronxador estigui en equilibri?

5. Explica breument:

a) Moment.b) Treball.c) Potència.d) Joule.

6. Quanta estona ha d’estar encesa una bombeta de 150 W per consumir 900 J d’energia?

7. La potència d’una màquina:

a) S’expressa en joules.b) Es pot trobar dividint el treball pel temps.c) Es pot calcular multiplicant l’energia comunicada pel temps.d) S’expressa en watts.

8. El treball:

a) És una forma de transferir energia.b) Té lloc sempre que actua alguna força.c) Té lloc quan es produeix un desplaçament.d) És diferent de l’energia.

9. La palanca:

a) No és una màquina.b) És una màquina que de vegades ens permet fer menys treball.c) És una màquina multiplicadora de l’esforç amb la qual fem un esforç més gran que la força

(càrrega) que volem vèncer.d) És una màquina multiplicadora de l’esforç amb la qual fem un esforç més petit que la força

que volem vèncer.

10. Quan una força provoca un gir:

a) El valor de la força sempre és el mateix.b) El gir només depèn de la força.c) Com més lluny de l’eix apliquem la força, amb més facilitat farem el gir.d) Com més a prop de l’eix apliquem la força, amb més facilitat farem el gir.

42


43

11. a) Explica per què quan posem en contacte dos cossos que tenen una temperatura diferent s’a-consegueix l’equilibri tèrmic.

b) Què són els punts fixos d’un termòmetre? Quin valor tenen en l’escala Celsius?

12. Explica breument els fets següents, segons la teoria cinètica:

a) Quan ens posem el termòmetre per mesurar-nos la temperatura, el líquid puja pel tubet.b) Quan escalfem un recipient ple d’aire, amb un globus a la seva boca, aquest s’infla, i quan dei-

xem d’escalfar-lo, el globus es desinfla. c) És perillós acostar al foc un recipient que contingui gas, com ara un pot de laca, perquè pot

explotar.

13. a) Explica com es transmet la calor en els sòlids, en els líquids i en els gasos.b) Quantes calories s’han de donar a 500 g d’aigua perquè augmenti la seva temperatura de 50 ºC

a 100 ºC? (Recorda que cal 1 caloria perquè 1 g d’aigua augmenti 1 ºC la seva tempera-tura.)

c) Expressa en graus Celsius la temperatura d’un líquid que es troba a 500 K.

14. Digues quines transformacions d’energia tenen lloc en:

a) Una bombeta.b) Un calefactor elèctric.c) El llançament d’una fletxa amb un arc.

15. a) Digues què són les fonts d’energia renovables i les fonts d’energia no renovables. Posa exem-ples de cada tipus.

b) Digues avantatges i inconvenients d’usar fonts d’energia renovables i d’usar les no renovables.

16. Quan un cos augmenta la seva temperatura:

a) Les seves partícules no experimenten cap canvi.b) L’estat d’agitació de les seves partícules augmenta.c) L’estat d’agitació de les seves partícules disminueix.d) Perd energia tèrmica.

17. L’escala Kelvin de temperatura té:

a) El zero a la temperatura més baixa a la qual es pot refredar un cos.b) El zero a la temperatura de fusió del gel.c) El zero a la temperatura d’ebullició de l’aigua.d) El zero al punt més alt al qual es pot escalfar un cos.

18. El Sol no és l’origen de:

a) L’energia nuclear.b) L’energia eòlica.c) L’energia de la biomassa.d) El petroli.


19. Completa les frases següents:

La calor o energia tèrmica és en trànsit entre cossos que es troben a diferent. La calor sempre passa del cos més al cos mésfins que els dos cossos aconsegueixen la temperatura. La

temperatura mesura l’estat d’ de les partícules d’un cos.

L’energia que s’emmagatzema quan s’estira una molla o quan s’acumula aigua en una presa s’ano-mena energia . L’energia deguda al moviment d’un cos s’anomena energia

. Quan un cos cau per acció de la gravetat perd energia potencial, que es transfor-ma en energia .

L’energia emmagatzemada pels combustibles fòssils, pels aliments o per les piles s’anomena ener-gia . L’energia emmagatzemada en substàncies com ara l’urani o el plutoni s’a-nomena energia .

20. Les energies més emprades als països industrialitzats són:

a) L’energia eòlica.b) El petroli.c) L’energia mareomotriu.d) L’energia solar.

44


45

Full de seguiment del bloc 2. L’energia

L’energia activitats experiments actitud a classe


prova nota final

adqu

isic

ió d

e co

nce

ptes

i t

erm

inol

ogia

capa

cita

t de

com

pren

sió

i apl

icac

ió

capa

cita

t de

sín

tesi

com

pren

sió

real

itza

ció

cura

del

mat

eria

l

alumne/a







6. Expressió oral, escrita i visual deqüestions científiques emprantla tecnologia adequada.

1. Circuits elèctrics1.1 Els símbols dels circuits

2. Connexions de bombetes3. Mesures en els circuits elèctrics

3.1 La intensitat3.2 Piles, bateries i xarxa elèc-

trica3.3 El control de la intensitat.

La resistència4. Energia i potència


2. Consciència de la necessitat decontribuir, cadascú en la mesu-ra de les seves possibilitats, a te-nir cura de l’entorn.





46



Activitat 1. . . . . . . . . . . . . . pàg. 108Activitat 2. . . . . . . . . . . . . . pàg. 110Activitat 3. . . . . . . . . . . . . . pàg. 111Activitat 5. . . . . . . . . . . . . . pàg. 112Activitat 6. . . . . . . . . . . . . . pàg. 113Activitat 7. . . . . . . . . . . . . . pàg. 113Activitat 10. . . . . . . . . . . . . pàg. 115


Activitat 8. . . . . . . . . . . . . . pàg. 114Activitat 11. . . . . . . . . . . . . pàg. 115


Activitat 4. . . . . . . . . . . . . . pàg. 111Activitat 9. . . . . . . . . . . . . . pàg. 114Activitat 12. . . . . . . . . . . . . pàg. 116Activitat 13. . . . . . . . . . . . . pàg. 116


unitat Circuits elèctrics8

1. Identificar en un esquema les diverses parts d’un circuit i saber representar amb símbols un circuit real.

2. Realitzar connexions entre bombetes i relacionar-les amb muntatges domèstics.

3. Aprendre a utilitzar el voltímetre i l’amperímetre.

4. Establir relacions, en un circuit, entre el voltatge i la intensitat.

5. Associar les idees d’energia i potència elèctriques al consum dels diversos aparells d’ús domèstic.


Continguts





47

Avaluació inicialQuè en sabem? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 107

Avaluació continuada– Llibre de l’alumne• Activitats bàsiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . (unitat 8)• Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 117 i 118• Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 119• Activitats complementàries . . . . . . . . pàg. 120 i 121• Lectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (annex, pàg. 183)• Per recordar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 121– Guia didàctica• Activitats d’avaluació . . . . . . . . . . . . . . pàg. 50 i 51• Full de seguiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 52

Avaluació


48

unitat Els efectes de l’electricitat9

1. Descriure els efectes d’un corrent elèctric.

2. Descriure les transferències d’energia que tenen lloc en una estufa, un motor, una ràdio, una bombeta, etc.

3. Comprendre els efectes magnètics del corrent elèctric, aplicant-ho a electroimants i motors.

4. Explicar la producció de corrents induïts i la seva utilització en dinamos i alternadors.



2. Observació d’imatges fixes, mo-dels, maquetes i ginys.



5. Expressió oral, escrita i visual deqüestions científiques emprantla terminologia adequada.

1. Llum i calor1.1 Estufes1.2 Fusibles 1.3 Bombetes

2. Efectes magnètics del correntelèctric2.1 Electroimants2.2 Motors2.1 Dinamos i alternadors:

corrents induïts






Continguts





Activitat 1 . . . . . . . . . . . . . pàg. 125Activitat 2 . . . . . . . . . . . . . pàg. 127Activitat 6 . . . . . . . . . . . . . pàg. 130Activitat 7 . . . . . . . . . . . . . pàg. 130Activitat 8 . . . . . . . . . . . . . pàg. 130Activitat 9 . . . . . . . . . . . . . pàg. 131Activitat 10. . . . . . . . . . . . . pàg. 131


Activitat 3. . . . . . . . . . . . . . pàg. 129Activitat 5. . . . . . . . . . . . . . pàg. 129


Activitat 4. . . . . . . . . . . . . . pàg. 129



49


Avaluació continuada– Llibre de l’alumne• Activitats bàsiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . (unitat 9)• Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 132 i 133• Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 134• Activitats complementàries . . . . . . . pàg. 135 a 137• Lectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (annex, pàg. 184)• Per recordar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 137– Guia didàctica• Activitats d’avaluació . . . . . . . . . . . . . . pàg. 50 i 51• Full de seguiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 52

Avaluació


Avaluació del bloc 3. El corrent elèctric i els seus efectes


1. Fixa’t en el circuit elèctric de la dreta i segueixles indicacions següents:

a) Identifica els elements del circuit.b) Com col·locaries un amperímetre per mesu-

rar la intensitat en els punts senyalats?c) Com col·locaries un voltímetre per determi-

nar el voltatge entre 1 i 2? I entre 2 i 3?

2. a) Si en el circuit de l’activitat anterior I1 = 6 A i I4 = 2 A, digues quant valdran I2, I3, I5 i I6.b) Si el voltatge entre els punts 1 i 6 val 10 V i entre els punts 2 i 3 val 6 V, quant marcarà el vol-

tímetre entre 1 i 2? I entre 3 i 6?

3. Digues què li passa a la resistència d’un conductor si:

a) Es fa més gruixut.b) Es fa més llarg.c) Canvia el material.

4. Quant val la resistència d’un conductor que deixa passar una intensitat de 0,1 A quan es connectaa un voltatge de 125 V?

5. Oersted va demostrar l’efecte magnètic del corrent elèctric. Fes un experiment semblant al queva fer Oersted amb una pila o bateria, cables i una brúixola i respon les preguntes següents:

a) Quin muntatge has fet? Explica què hi has observat.b) Com es pot augmentar la intensitat del camp magnètic?

6. a) Faraday va descobrir els corrents induïts. Fes-ne la demostració amb un imant, cables, bobinai un amperímetre.

b) Com es pot aconseguir una intensitat més elevada?c) Què passa si l’imant no es mou?

7. Digues quin és el fonament dels elements següents:

a) Un motor.b) Un electroimant.c) Un alternador.

Centre : Curs :

Nom de l’alumne/a : Data :

50

1

2 3

4

5

6


51

8. En el circuit de la dreta, la pila alimenta duesresistències iguals en paral·lel. Digues quinsd’aquests valors marquen els amperímetresA1, A2, A3, respectivament:

a) 0,3 A; 0,1 A; 0,4 Ab) 0,2 A; 0,2 A; 0,4 Ac) 0,1 A; 0,3 A; 0,4 Ad) 0,2 A; 0,2 A; 0,3 A

9. El kWh és una unitat de:

a) Energia.b) Força.c) Potència.d) Intensitat.

10. Els motors es basen en:

a) L’efecte calorífic del corrent elèctric.b) L’efecte magnètic del corrent elèctric.c) La força creada entre un imant i una bobina per la qual circula un corrent elèctric.d) Els corrents induïts.

11. Perquè s’indueixi corrent elèctric en un conductor cal:

a) Un imant. b) Un imant i una bobina que estiguin en repòs. c) Un imant i una bobina que estiguin en moviment l’un respecte a l’altra.d) Un imant, una pila i una bobina.

A1

A3

A2


52

Full de seguiment del bloc 3. El corrent elèctric i els seus efectes

El corrent elèctrici els seus efectes

activitats experiments actitud a classe


prova nota final

adqu

isic

ió d

e co

nce

ptes

i t

erm

inol

ogia

capa

cita

t de

com

pren

sió

i apl

icac

ió

capa

cita

t de

sín

tesi

com

pren

sió

real

itza

ció

cura

del

mat

eria

l

alumne/a


53


unitat La llum10


Activitat 1 . . . . . . pàg. 141Activitat 3 . . . . . . pàg. 141Activitat 9 . . . . . . pàg. 146Activitat 13 . . . . . pàg. 152


Activitat 2. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 141Activitat 4. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 142Activitat 6. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 144Activitat 7. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 144Activitat 8. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 144Activitat 11. . . . . . . . . . . . . . pàg. 148Activitat 14. . . . . . . . . . . . . . pàg. 152


Activitat 5 . . . . . . . . . . . . . pàg. 143Activitat 10 . . . . . . . . . . . . pàg. 146Activitat 12 . . . . . . . . . . . . pàg. 149

1. Conèixer la forma en què es propaga la llum i la forma de percebre-la.

2. Explicar els fenòmens de la reflexió i de la refracció de la llum.

3. Demostrar habilitat en el maneig de lents i de miralls.

4. Descriure alguns defectes visuals i conèixer com es poden corregir.







1. Fonts de llum i cossos il·lumi-nats

2. Propagació de la llum

3. Propagació rectilínia de la llum

4. La reflexió de la llum4.1 Producció4.2 Reflexió difusa i reflexió

especular

5. Formació d’imatges en els mi-ralls plans

6. La refracció de la llum

7. Les lents7.1 Tipus de lents7.2 Formació d’imatges en

lents convergents i diver-gents

8. El color

9. L’ull9.1 Enfocament de l’ull






Continguts






54


Avaluació continuada– Llibre de l’alumne• Activitats bàsiques . . . . . . . . . . . . . . . . . (unitat 10)• Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 153 i 154• Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 155• Activitats complementàries . . . . . . . . pàg. 156 i 157• Lectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (annex, pàg. 185)• Per recordar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 157– Guia didàctica• Activitats d’avaluació . . . . . . . . . . . . . . pàg. 57 a 58• Full de seguiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 59

Avaluació


55


Activitat 2. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 162Activitat 5. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 162Activitat 6. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 162Activitat 7. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 163Activitat 8. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 163Activitat 10. . . . . . . . . . . . . . pàg. 164Activitat 11. . . . . . . . . . . . . . pàg. 164Activitat 13. . . . . . . . . . . . . . pàg. 165Activitat 15. . . . . . . . . . . . . . pàg. 168Activitat 16. . . . . . . . . . . . . . pàg. 168Activitat 19. . . . . . . . . . . . . . pàg. 169


Activitat 3. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 162Activitat 4. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 162Activitat 9. . . . . . . . . . . . . . . pàg. 163Activitat 12. . . . . . . . . . . . . . pàg. 164Activitat 14. . . . . . . . . . . . . . pàg. 168Activitat 17. . . . . . . . . . . . . . pàg. 168Activitat 20. . . . . . . . . . . . . . pàg. 169


Activitat 1 . . . . . . . . . . . . . . pàg. 160Activitat 18 . . . . . . . . . . . . . pàg. 168

unitat El so11

1. Conèixer la forma en què es produeix i es propaga el so i també la forma de percebre’l.2. Explicar el fenomen de la reflexió del so.3. Conèixer les qualitats del so i com es poden modificar. 4. Descriure com es detecta un so.



2. Utilització de mitjans tecnolò-gics (audiovisuals, informàticsi telemàtics), de documentació

impresa i de fonts de transmis-sió oral de temàtica científica.


4. Ús dels equips informàtics d’ad-quisició, mesura i tractament dedades experimentals.



1. Producció del so1.1 Vibració1.2 El so i els instruments musi-

cals2. Transmissió del so

2.1 Medi de propagació del so2.2 Velocitat de propagació del

so3. Reflexió del so. Eco i reverbera-

ció4. Qualitats del so

4.1 Intensitat del so4.2 El to4.3 El timbre

5. Detecció del so. L’orella

1. Valoració dels hàbits que propi-cien el manteniment de la saluti rebuig dels factors que atemp-ten contra la salut individuali col·lectiva.


3. Interès a utilitzar els recursospropis de les tecnologies de lainformació i la comunicació en la realització d’experiències i treballs.



Continguts






56


Avaluació continuada– Llibre de l’alumne• Activitats bàsiques . . . . . . . . . . . . . . . . . (unitat 11)• Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 170• Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 171• Activitats complementàries . . . . . . . . pàg. 172 i 173• Lectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (annex, pàg. 186)• Per recordar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 173– Guia didàctica• Activitats d’avaluació . . . . . . . . . . . . . . pàg. 57 a 58• Full de seguiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pàg. 59

Avaluació


57

Avaluació del bloc 4. Les ones


1. a) Explica com es produeix la reflexió de la llum. Fes un dibuix que mostri la trajectòria d’un raigde llum quan xoca amb un mirall.

b) Quin tipus de reflexió té lloc en els miralls? Fes un dibuix que ho mostri.

2. a) Explica la refracció de la llum.b) Dibuixa la direcció que tindria un raig de llum si suposem que 1 i 3 representen l’aire, i 2

representa un bloc de vidre de cares paral·leles.

• Com són el raig incident i el raig que surt després de travessar el bloc de vidre?• Quantes refraccions han tingut lloc?

3. a) Explica la diferència entre lents convergents i lents divergents.b) Quines imatges podem obtenir amb cada tipus de lent? On s’ha de col·locar l’objecte, en cada

cas?

4. Una persona amb miopia:

a) Veu malament els objectes llunyans.b) Veu malament els objectes propers.c) Veu malament qualsevol objecte.d) Ha d’utilitzar lents convergents.

5. En una cambra fosca volem obtenir una imatge d’una bombeta. Què cal fer perquè la imatgesigui més petita?

a) Situar la cambra a prop de la bombeta.b) Situar la cambra lluny de la bombeta.c) Disminuir el diàmetre del forat de la cambra.d) Allunyar la pantalla del forat.

6. a) Per què no és possible sentir el so en el buit?b) Com es produeix l’eco?

Centre : Curs :

Nom del alumne/a : Data :


7. A quina velocitat és propaga el so per l’aire, si recorre 680 m en 2 s? Expressa-la en m/s i enkm/h.

8. Completa:

El medi pel qual viatja més ràpid la llum és l’ . La reflexió es produeix quan lallum xoca amb una superfície i canvia de direcció. S’anomena refracció elcanvi de direcció que experimenten els raigs de llum en incidir sobre la superfície de separacióde dos medis . En un prisma, la llum, a més de refractar-se, es en colors. A l’ull, la imatge es forma en la . El cristal·lí és la

de l’ull. Quan mirem objectes allunyats, el cristal·lí es fa més . En canvi, quan mirem objectes propers, el cristal·lí es fa més .

El so és produït per un cos en . El so necessita sempre un per poder-se propagar. La intensitat del so augmenta en fer-ho l’ de la vibració.El to és la qualitat del so que ens permet distingir els sons o dels sons o . El to s’expressa mitjançant la

. La sensació sonora es mesura en . Els sons forts poden fora-dar el , una membrana tensa que en rebre les ones sonores.

9. Un so greu és un so de freqüència:

a) Alta.b) Baixa.c) Intermèdia.d) Molt alta.

10. Un vol supersònic és un vol a:

a) Velocitat inferior a la del so.b) Igual velocitat que el so.c) Velocitat superior a la del so.d) La paraula supersònic no té res a veure amb el so.

58


59

Full de seguiment del bloc 4. Les ones

Les ones activitats experiments actitud a classe


prova nota final

adqu

isic

ió d

e co

nce

ptes

i t

erm

inol

ogia

capa

cita

t de

com

pren

sió

i apl

icac

ió

capa

cita

t de

sín

tesi

com

pren

sió

real

itza

ció

cura

del

mat

eria

l

alumne/a


unitat Característiques de les forces

Què en sabem?

El debat d’aquest apartat es pot centrar en l’efecte que fan les forces, que és la manera d’adonar-nosde la seva existència. Aquest tema es podrà reprendre més endavant, a mesura que s’avanci en l’estu-di de la unitat. Per encetar el diàleg, es poden fer preguntes del tipus:

– Com reconeixem les forces?– Quins efectes tenen les forces?– Com es representen les forces?

• En qualsevol activitat quotidiana es posen de manifest les forces, per exemple quan ens dutxem,mengem, escrivim, portem la motxilla, juguem a la pilota, baixem i pugem escales, obrim i tanquemuna porta, caminem, etc.

• Evidentment, les forces que actuen en cada cas són moltes, però caldrà centrar-se en el cos que expe-rimenta el canvi de posició, el moviment o la deformació. Haurem de fixar-nos en els dibuixos delllibre i comentar-los:

– La mà fa una força sobre l’aixeta que produeix un gir.– El noi que arrossega el barril fa una força que produeix un gir i un desplaçament.– El martell fa una força sobre el clau.– El braç produeix un gir i una deformació sobre la roba.– El gimnasta fa una força sobre les anelles. – La noia exerceix una força sobre el pany de la porta que el fa girar, i permet d’obrir-la.

• Cal veure si coneixen l’aparell per mesurar forces basat en la deformació que experimenta unamolla, és a dir, el dinamòmetre. // L’ordre de forces de més petita a més gran, indicat de maneraqualitativa, podria ser: obrir l’aixeta, obrir la porta, clavar un clau, escórrer la roba, aguantar-se enles anelles i pujar el barril.

• S’haurien de representar a escala de manera que indiquessin la intensitat, la direcció i el sentit. Espot introduir aquest aspecte, però cal deixar per més endavant la idea dels vectors.

Activitats

1. En el cas de la tennista, la força que fa la raqueta sobre la pilota en produeix el canvi de sentit. Enel segon cas, el vent fa una força sobre la vela que fa moure el vaixell.

2. Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. A tall d’exemple: a) començar a arrossegar unacadira o un carret; un ciclista que comença a pedalejar; una pilota que comença a caure per un pen-dent; b) un porter de futbol o d’handbol parant la pilota; un cotxe que topa contra un arbre; unmatalàs que atura el salt d’un atleta; c) rebutjar una pilota; dos patinadors que topen i surten dis-parats en sentit contrari; d) un cotxe que gira; un jugador de futbol, de bàsquet, etc. que passa lapilota a un company; e) polsar una corda d’una guitarra; seure sobre un matalàs de molles; un sal-tador de perxa quan es recolza sobre la perxa.

3. Per estirar: les molles d’un aparell de gimnàstica; un dinamòmetre en què la molla s’estira. Per com-primir: les molles d’un matalàs, un dinamòmetre de compressió. Per girar: la molla de la corda d’unrellotge.

1

presentació

60

solucionari del llibre de l’alumne


4. S’ha de construir una espècie de molla i veure quina relació hi ha entre el pes i l’allargament pro-duït. Es tracta de mesurar la longitud inicial i anar penjant-hi pesos de valor conegut, mesurar lalongitud corresponent de la molla i trobar l’allargament per diferència entre la longitud finali la inicial. Després cal calcular el quocient entre el pes i l’allargament, que compleix pes/allarga-ment = constant. Aquesta relació es coneix com a llei de Hooke. Cal recollir els resultats en una tauladel tipus:

5. La molla seguirà la llei de Hooke, per tant, amb una força doble obtenim doble allargament, i ambuna força triple, triple allargament.

6. a) Com que l’allargament és proporcional al pes, si pengem un pes de 100 g, l’allargament seràd’1cm. També es pot calcular tenint en compte que força/allargament és constant. Aleshores:2 N/2 cm = 1N/cm; per tant, l’allargament serà d’1cm.

b) Si és de 50 g, l’allargament serà de 0,5 cm.

7. a) Una raqueta que colpeja una pilota; un objecte que rebota. b) Una bola de billar que xoca ambuna altra; la força que fa la corda que subjecta un objecte que gira.

8. a) direcció; b) sentit; c) intensitat

9. Vectorials: força, velocitat. Escalars: massa, temps, densitat.

10. a) La longitud dibuixada a escala representa la intensitat de la força; la direcció de la recta, la direc-ció de la força, i el sentit de la fletxa, el sentit de la força.

b) c) d)

61

pes longitud inicial (l0) longitud final (l) allargament (l – l0) pes/allargament

... ... ... ... ...

1

2

3

1 N

3 N 2 N 4 N 5 N

5 N


11. El ciclista fa una força sobre el pedal. Es pot representar per Fcp, en què el subíndex cp indica queel ciclista c fa una força sobre el pedal p. // El martell fa una força sobre el clau: Fmc. En aquest cas,el subíndex mc indica que el martell m fa una força sobre el clau c.

És molt útil representar les forces amb els subíndexs corresponents: el primer subíndex representaqui o què fa la força, i el segon, sobre qui o què actua la força.

12. a) La força resultant és de 300 N b) La força resultant és zero.en la mateixa direcció i sentit.

13. a) 400 N – 100 N = 300 N cap a la dreta;

b) 10 N + 40 N = 50 N cap a la dreta;

62

Fcp

Fmc

100 N

200 N

300 N

50 N

d) Sobre l’home actua el seu pes (la força quela Terra fa sobre l’home P = Fth) i la forçaque el banc fa sobre l’home Fbh). Com queFth = Fbh, la força resultant serà zero.

c) Les dues forces tenen la mateixa direccióperò sentit contrari, per tant, la forçaresultant serà 110.000 N – 100.000 N == 10.000 N cap amunt.

110.000 N

100.000 N

10.000 N

Fbh = N

P = Fth

100 N

100 N

100 N 100 N


c) Primer s’han de sumar les forces que tenen la mateixa direcció: 40 N – 30 N = 10 N cap a la dretai 40 N – 30 N = 10 N cap a baix. Després se sumen segons la regla del paral·lelogram 10 N + 10 N,que formen un angle de 90°:

d)Regla del paral·lelogram: 360,5 N

En el cas que l’angle que formin les dues forces sigui de 90°, es pot proposar als alumnes mésavançats que, a més de calcular la resultant gràficament, la calculin numèricament en el cas c i dutilitzant el teorema de Pitàgores. Els resultats són, respectivament:

R2 = 102 +102 R = 14,1 N; R2 = 2002 + 3002 R = 360,5 N

e) Regla del paral·lelogram: 360,5 N

Es dibuixa el paral·lelogram per trobar la resultant de les forces. Es troba el seu valor represen-tant-ho a escala i, a continuació, es dibuixa la força de fregament en la mateixa direcció del des-plaçament i sentit contrari.

14. Per trobar la força que equilibra un sistema, cal trobar primer la resultant de totes les forces que hiactuen i després, la força que equilibra el sistema. Aquesta força té la mateixa intensitat i direccióque la resultant, però sentit contrari.

1 En aquest cas, el sentit serà cap a la dreta: 2 El sentit serà cap a l’esquerra:

Experiment: Mesura de forces

Es pretén familiaritzar l’alumnat en l’ús del dinamòmetre i, també, que aprengui a conèixer l’ordrede magnitud d’algunes forces.

La resposta que fa referència a la força necessària per estripar un paper és oberta i dóna peu a deba-tre les diverses formes en què es pot fer i les variables que això pot implicar.

63

10 N

10 N14,1 N

200 N

300 N

360,5 N

F F

La resultant valdrà 14,1 N.

La resultant valdrà 360,5 N.

200 N

300 N

450 N

La resultant valdrà 450 N.


Qüestions

a) El newton.

b) La sensibilitat d’un instrument que ens dóna una mesura directa és la lectura mínima que l’aparellens permet mesurar. Per exemple, si entre el senyal de 0,4 i 0,5 N hi hagués cinc divisions, la sen-sibilitat seria: 0,5 – 0,4 / 5 = 0,1 N/5 div = 0,02 N/div; és a dir, la sensibilitat és de 0,02 N.

c) La força és proporcional a la massa. La força que fa el dinamòmetre serà el pes de l’objecte, i elpes = m g. Aleshores, pes = 1kg 9,8 m/s2 = 9,8 N.

Tanmateix, encara no cal donar aquesta informació als alumnes, però sí que cal recordar-los que1 kg ≈ 10 N a la Terra. La gràfica serà una recta.

d) A partir d’això es poden comentar els avantatges que tenen les gràfiques enfront de les relacionsmatemàtiques, ja que ens permeten fer interpolacions i extrapolacions directament, és a dir, trobarvalors intermedis o fora dels calculats.

e) S’ha de multiplicar cada massa per 9,8 o, si es vol un valor aproximat, per 10:

• 10 N; • 250 N; • 500 N (per a una massa de 50 kg).

Test

1 c), d); 2 a); 3 c); 4 d); 5 d); 6 d); 7 d); 8 b); 9 c), d).

Activitats complementàries

1. a) La molla s’allarga 2 cm per un pes de 400 g, per tant cal 400 g/2 cm = 200 g/cm. Aleshores, fanfalta 200 g per allargar-la 1 cm. Com que s’hi pengen 100 g, el resultat serà:

b) S’obté de manera semblant: 1 cm; c) 3 cm; d) 300 cm. També es pot comentar el problema del’elasticitat, atès que amb una força tan gran és molt probable que la molla es trenqui o sobre-passi el seu límit d’elasticitat. Cal tenir en compte que és una molla força tova ja que s’allarga 1cm per una força de 2 N (200 g).

2. a) A partir de les dades de la taula s’observa que, per cada 200 g, la longitud augmenta 2,4 cm, ésa dir, 1,2 cm per cada 100 g. Si s’haguessin col·locat 300 g, s’hauria allargat 3 1,2 = 3,6 cm.

b) La tercera lectura va ser diferent perquè segurament es va sobrepassar el límit d’elasticitat de lamolla i va deixar de ser elàstica.

c) Ja no seria de 10 cm perquè la molla s’havia deformat irreversiblement, com demostra la terce-ra mesura de 400 g. Podria haver estat de 19,0 cm.

3. a)

64

1 cm100 g = 100 g –––––– = 0,5 cm

200 g

5.000 N


b) L’escala adequada podria ser 1 cm = 10.000 N

4. a) La força resultant serà 40 N – 30 N en la mateixa direcció i sentit de la de 40 N.

b) La força resultant serà de 40 N + 30 N = 70 N en la mateixa direcció i sentit.

c) La força resultant serà la diagonal del paral·lelogram i valdrà 50 N.

5. a)

b) La resultant més gran s’aconsegueix quan les dues forces tenen la mateixa direcció i sentit:5 N + 10 N = 15 N. La resultant més petita s’obté quan tenen sentit contrari: 10 N – 5 N = 5 N.

6. a) Resultant zero.b) Primer s’han de calcular les resultants de les forces que tenen la mateixa direcció: 300 N – 100 N =

= 200 N cap a la dreta i 200 N + 300 N = 500 N cap amunt. Després s’aplica la regla del pa-ral·lelogram:

65

30 N

40 N

70 N

40 N

30 N

50 N

10 N

5 N11,2 N

500 N

200 N

538,

5 N

40 N30 N

10 N

20.000 N


7. a) 110.000 N – 100.000 N = 10.000 N cap amunt.

b) Es representen les forces a escala, per exemple 1 cm = 100.000 N. S’aplica primer la regla delparal·lelogram entre les dues forces de 200.000 N, i, després, de la resultant d’aquestes dues(200.000 N) es resta la de 150.000 N. Això donarà 200.000 N – 150.000 N = 50.000 N cap a la dreta.

8. a) Primer es traça la resultant, 2,8 N. La força que equilibra el conjunt serà de 2,8 N en la mateixadirecció i sentit contrari.

b) El conjunt té per resultat zero, per tant, la força que l’equilibra també serà zero.

9. Un exemple de mapa conceptual pot ser aquest:

66

150.000 N 200.000 N R = 50.000 N

200.

000

N

200.000 N2 N

2 N2,8

FR = 2,8 N

10.000 N

Forces

la seva unitat és

newton

provoquen

canvi enel moviment

deformació

dinamòmetre

es podenmesurar amb

són

magnitudsvectorials

intensitatdirecció

sentit

es caracteritzen

per

es podensumar per

reglaparal·lelogram

si

la forçaresultant és zero

hi ha

equilibri


Lectura: El vagó dinamòmetre

Qüestions

1. La molla haurà de ser molt rígida atès que la força que fa la màquina és molt gran.

2. La molla s’estirarà perquè, com més força, més allargament.

3. L’experiment de la construcció de la molla i l’establiment de la llei de Hooke.

Per recordar

Una força es representa amb una fletxa. L’efecte d’una força depèn de la direcció, del sentit i de laintensitat. Una força única que faria el mateix efecte que un conjunt de forces s’anomena força resul-tant. Es diu que diverses forces estan equilibrades quan la seva resultant és zero. La unitat de força ésel newton. Una força és capaç de canviar el moviment d’un cos o de produir-hi una deformació.

La resultant de dues forces d’igual direcció i sentit és una força que té igual direcció, igual sentit i unaintensitat que és la suma de les intensitats. Si dues forces tenen igual direcció i sentit contrari, la sevaresultant té la mateixa direcció, sentit contrari i una intensitat que és la diferència de les intensitats.Dues forces que tenen diferent direcció se sumen segons la regla del paral·lelogram.

unitat Tipus de forces

Què en sabem?

• L’excursionista s’orienta mitjançant la brúixola. Hi actua una força magnètica. // El noi obre laporta per la força que fan els músculs del seu braç. És una força de contacte. // La vagoneta cau pelseu pes; hi actua la força gravitatòria. // Els cabells són atrets per la pinta quan la noia es pentina.Hi intervenen forces elèctriques. // La nena infla un globus i sent la força que exerceix l’aire sobreles parets del globus quan vol sortir. // L’home es frega les mans per escalfar-se-les després d’havertocat la neu. // Per fer un salt d’alçada i sobrepassar la barra, el gimnasta ha de recolzar-se sobre elterra per tal de vèncer la força gravitatòria. // Per obrir un tap de rosca, cal girar el tap. L’efecte dela força depèn de la distància a l’eix de gir. // En fregar els pals, el fregament produeix la calor queels farà encendre. // L’home retira la neu per no relliscar.

• Es tracta de distingir entre forces de contacte i forces a distància. La força gravitatòria, la forçamagnètica terrestre que orienta la brúixola i la força elèctrica que atreu els cabells són forces a dis-tància, mentre que la muscular i la de fregament són forces de contacte.

• La paraula electricitat prové del grec elektron, que significa ‘ambre’, material en el qual es va observarper primera vegada l’atracció electrostàtica.

• El cossos tenen pes per la força d’atracció gravitatòria que la Terra hi exerceix. Per exemple, el pesd’una persona de 50 kg és de 500 N. // Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a.

• Els imants tenen la propietat d’atreure materials com el ferro. També poden atreure’s o repel·lir-seentre si.

2

67


Activitats

1. Se li podria apropar un imant per comprovar si és atret o repel·lit per l’imant. Si és atret pels dospols de l’imant, aleshores tindríem una vareta de ferro o d’acer.

2. Els pols serien successivament: S-N S-N S-N S-N.

3.

4. a) Es tracta d’una activitat perquè llegeixin atentament el text i en facin un resum breu.

b) La paraula electricitat prové del grec elektron, que significa ‘ambre’, material en el qual es va obser-var per primera vegada l’atracció electrostàtica.

5. Si l’objecte està carregat, primer atreu l’esfera perquè està recoberta amb paper metàl·lic, que ésbon conductor, i les càrregues de signe diferent s’aproparan a l’objecte. Però un cop es toquin, lacàrrega de l’objecte passarà a l’esfera i quedaran amb càrrega del mateix signe i, per això, esrepel·liran.

6. Neutre vol dir ‘que té el mateix nombre de càrregues positives que de negatives’. // Positiu vol dir‘excés de càrregues positives’. // Negatiu vol dir ‘excés de càrregues negatives’.

7. a) Són neutres perquè hi ha el mateix nombre de càrregues positives que de negatives.

b) Si suposem que la pinta es carrega negativament, aleshores el drap haurà perdut part de la càr-rega negativa i quedarà carregat positivament (excés de càrrega positiva).

c) Vol dir que la càrrega negativa que perd un cos és igual que la que guanya l’altre.

68

NS SN NS NS SN NS

A CB

+–+–

–+–+

+ –+

+

+

– +–

–

–

+

++

+ +

+

+

++ +

– ––

–

––

–

–– – –

+–

–

– –––

++ +

+

++

–

–


8. Si abans de fregar-lo era neutre i després queda carregat positivament, vol dir que ha perdut càrre-gues negatives. Encara que també es podria interpretar que ha guanyat càrregues positives, per con-veni se suposa que són les negatives les que s’han mogut.

9. Perquè porta un motor que permet que el fregament sigui més intens i continu. A més, la formaarrodonida permet acumular més càrrega.

10. a) Els materials conductors es descarreguen quan els toquem.

b) Materials aïllants: el vidre, el plàstic, la fusta; materials conductors: els metalls.

11. Se’ls ha d’explicar en què consisteix l’electroscopi: aparell que permet detectar la càrrega elèctricad’un cos. Està format per dues làmines metàl·liques mòbils suspeses i fixades a una peça metàl·licaacabada en una esfera.

Abans d’apropar el cos carregat, l’electroscopi és neutre, és a dir, té el mateix nombre de càrreguespositives que de negatives. Quan s’hi apropa un cos carregat, les càrregues es distribueixen demanera que les que tenen el mateix signe que el cos carregat se n’allunyen i les de signe diferents’apropen.

a) Les càrregues es tornen a redistribuir com al començament.

b) Si s’arriben a tocar, el resultat serà diferent, perquè passen càrregues entre el cos carregat i l’e-lectroscopi i les làmines quedaran separades.

69

–+ ––++ +–

– ––

–+

–+–

+–+

+ –

––

– –+

–+

++

– + + + + + ++–

– –+

++

++

–

––+

++

++

–

– –

si es tocaen aproparun cos carregat

en allunyar-se

–+

–+–

+–+

+ –


12. a) 2 N; b) 10 N.

13. A la Terra, 1 kg pesa 10 N. En canvi, a la Lluna, el pes és la sisena part del que tindria a la Terra: 10 N /6 = 1,6 N.

14. Si l’objecte no es mou tot i que s’hi aplica una força de 25 N, tal com assenyala el dinamòmetre, voldir que hi ha una força de fregament de 25 N en la mateixa direcció i sentit contrari.

15. a) El tros de paper arrugat caurà més ràpidament ja que presenta menys fregament que el full sensearrugar.

b)

c) Atès que presenta una gran superfície, el paracaigudes també té una gran força de fregamentque fa reduir la velocitat a què cau.

16. Es tracta que els alumnes pensin de quina manera poden llançar una moneda amb la mateixa forçacada vegada. Això es pot fer –tal com s’indica– amb una cinta elàstica en què la força proporcionalés igual a l’allargament, és a dir, per al mateix allargament, igual força. També es pot deixar caurela moneda per un pla inclinat, encara que aquí el fregament al llarg del pla no és el mateix que enel pla horitzontal. En aquest cas, caldria disminuir la força de fregament canviant el tipus de super-fície.

17. Es poden fer hipòtesis sobre quina de les formes és més aerodinàmica, és a dir, quina presentamenys resistència a l’aire. La més ràpida serà la figura del mig, sempre que els ploms s’hagincol·locat tal com s’indica en el llibre i s’eviti que girin i freguin amb les parets. // Els remolins quees formen en aquest cas ens donen idea d’un empenyiment per la part del darrere.

Experiment 1: Forces magnètiques

Els objectes que es facin servir en l’experiment hauran de ser metàl·lics (de ferro i acer, però tambéd’alumini, coure, or, plata, etc.) i no metàl·lics.

Procediment i qüestions

1. a) S’hi observa atracció i repulsió.

b)

70

P P

f fregamentf fregament

repulsió

atracció


2. a) Són atrets els objectes de ferro i els d’acer.

b) Pels extrems.

c) Pols.

3. a) L’imant s’orienta de manera que el pol nord es dirigeix cap al nord geogràfic.

b) Perquè la Terra crea un camp magnètic, és a dir, es comporta com un imant.

4. a) Les llimadures es col·loquen de manera semblant a aquest dibuix de la pàgina 25 del llibre detext:

b) La brúixola es col·loca com a la figura de la pàgina 25 del llibre de text. La direcció de l’agullaés tangent a les línies que formen les llimadures, amb el pol nord de la brúixola allunyant-se delpol nord de l’imant.

c) Les línies s’anomenen línies de força.

Experiment 2: Forces elèctriques

Procediment i qüestions

1. En fregar els objectes, se’ls pot apropar trossets de paper (els trossets de paper sempre són atretspels objectes carregats).

2. Per observar el comportament dels cossos carregats entre si, cal que aquests es puguin moure lliu-rement (per exemple: es poden penjar d’un suport mitjançant un fil de pescar).

3. La fusta és bastant difícil que es carregui i els objectes metàl·lics, si no estan aïllats, no es podencarregar. Hi haurà dos tipus de comportament: uns cossos s’atrauran (si tenen signes diferents)i uns altres es repel·liran (si tenen signes iguals).

71


4. La bola recoberta de paper d’alumini serà atreta, primer, i després repel·lida, sigui quin sigui elsigne del cos carregat que li apropem.

5. Per interpretar aquests fets cal pensar que, quan es freguen els objectes amb un drap de llana,uns es carreguen positivament i altres ho fan negativament; el caràcter positiu o negatiu es dónaper conveni.

6. La diferència entre els fenòmens electrostàtics i els magnètics és que aquests últims només es pro-dueixen entre els materials magnètics –el ferro, l’acer– i els imants. La semblança és que tots dostipus de força són forces a distància i que en poden originar d’atracció i de repulsió.

Jocs de màgia

Totes les demostracions es basen en fenòmens electrostàtics.

1. En fregar el globus, aquest queda carregat. Com que la paret és neutra, globus i paret s’atreuen.

2. Dos globus iguals, en ser fregats amb el mateix material es carreguen amb càrrega del mateix signei per això es repel·leixen.

3. Quan es frega amb la mà el diari recolzat a la paret, aquest es carrega. Aleshores, si separem el diaride la paret i després el deixem anar, el diari carregat i la paret neutra s’atreuen.

4. Altra vegada és l’atracció entre un objecte carregat, la pinta, i un objecte neutre, el rajolí d’aigua.

Test

1 c); 2 c); 3 b); 4 d); 5 c); 6 b); 7 b); 8 c); 9 d); 10 b).

72

+ –– + + + + + –

+ – + + + ++ +– –+

es repel·leixen



1. a) Perquè s’orienten lliurement cap al pol Nord geogràfic i al Sud geogràfic, respectivament.

b)

2.

3. El pol nord és el pol que està senyalat amb la lletra A, perquè per conveni les línies de força delcamp magnètic surten del pol nord i entren pel sud.

4. La Maria, atès que el pol de l’imant és el lloc on l’atracció magnètica és més forta. L’imant noté ni principi ni final. Si l‘imant es trenca, cadascun dels trossos resultants tindrà un pol N i unpol S.

5. Si l’objecte s’ha carregat positivament, vol dir que ha perdut càrregues negatives que han passat aldrap; com a resultat, el drap s’ha carregat negativament.

6. Esfera 1: positiva. Esfera 2: positiva. Esfera 3: positiva. Esfera 4: negativa. Esfera 5: negativa. Esfe-ra 6: neutra.

73

S N

S S

N S

N N

1 2 6543

++

++

++

++

++

++

––

––– – +

––

––+

–+

+–

––+

++–


7. Convé fer el dibuix prèviament per tal de poder interpretar millor el que passa.

a) Si la vareta és de metall i està sostinguda per un aïllant, quan la vareta toqui un objecte carregattambé es carregarà i l’esfera serà repel·lida, ja que es carregarà igual que la vareta.

b) Si la vareta és de vidre –que és un material aïllant–, les càrregues no passaran a l’esfera i aques-ta no es mourà.

8. a) L’extrem de l’electroscopi és arrodonit per afavorir que es carregui.

b) Perquè sigui conductor i la càrrega pugui circular fins a les làmines.

9. Quan la persona està sobre la plataforma aïllant, se li posen els cabells de punta perquè es carre-guen amb càrregues d’igual signe i es repel·leixen. Però si toca directament a terra, a mesura querep la càrrega del generador la va passant a terra, perquè el seu cos és conductor, i, per tant, no espot arribar a carregar mai.

10. a) La massa no varia; per tant, continuarà essent de 70 kg.

b) El pes de l’astronauta disminuirà perquè la massa de la Lluna és molt més petita que la de laTerra (en el darrer paràgraf de la pàgina 29 del llibre de text es diu que el pes a la Lluna és la sisena part que a la Terra). Aleshores, si el pes a la Terra és de 70 kg 10 N/kg = 700 N, a laLluna tindríem un pes de 700 N/6 = 116,6 N.

11. Per fer les conversions de massa en pes se’ls pot donar la intensitat del camp gravitatori terrestre a la superfície de la Terra (però sense definir-lo, encara): 10 N/kg, és a dir, a la superfície de la Terra, 1 kg és atret per una força de 10 N.

a)

74

metall

aïllant

vidre

aïllant

10 N2 kg –––– = 20 N

1 kg


b)

12. a)

b)

c)

Lectura: La invenció del parallamps

Qüestions

1. El fregament entre les partícules que formen un núvol fa que es carreguin i que es distribueixin pertot el núvol. Quan la càrrega és molt elevada es repel·leixen i té lloc una descàrrega en forma dellampec.

2. Un parallamps és un conductor acabat en punxa i connectat a terra, de manera que atreu els llampsi fa possible que es descarreguin a través seu.

3. L’estel de Franklin actuava com un parallamps però no estava connectat a terra sinó al mateixFranklin, per tant, hi havia el perill que un llamp el ferís.

4. En un dia de tempesta cal evitar col·locar-se sota els arbres i els corrents d’aire. També convindriadesendollar els aparells connectats a antenes exteriors, etc.

Per recordar

Els pols sud de dos imants es repel·leixen; un pol nord i un pol sud s’atreuen. El pol nord d’un imants’orienta cap al pol Nord geogràfic i el pol sud, cap al Sud geogràfic. Aquesta és la base del funciona-ment de la brúixola. Les forces exercides entre imants s’anomenen magnètiques.

Dues càrregues de signe diferent s’atreuen. Dues càrregues d’igual signe es repel·leixen.

Els metalls són conductors del corrent elèctric. Un material que no condueix el corrent elèctric és unmaterial aïllant.

En un material conductor del corrent elèctric, els electrons es poden moure lliurement. Les forcesexercides entre objectes carregats s’anomenen forces elèctriques.

La força amb què la Terra atreu un objecte s’anomena pes de l’objecte.

La força que exerceixen dues masses rep el nom de força gravitatòria. El pes d’un objecte depèn dela massa del planeta on es trobi i de la distància entre tots dos cossos.

La força de fregament sempre s’oposa al moviment.

75

10 N10 kg –––– = 100 N

1 kg

10 N1.000 kg –––– = 10.000 N

1 kg

10 N65 kg –––– = 650 N

1 kg

10 N50 kg –––– = 500 N

1 kg


unitat La pressió

Què en sabem?

• Les situacions inicials es presenten per encetar el debat sobre l’efecte de les forces. Aquest efectedepèn de la superfície sobre la qual actua: les sabates de taló prim es claven perquè la superfície éspetita; en canvi, els esquís permeten desplaçar-se còmodament sobre la neu perquè tenen una gransuperfície.

• El refresc que beu la noia amb una palla ens permet iniciar la conversa sobre les causes per les qualsel líquid puja i relacionar-ho amb la pressió atmosfèrica.

• En aquest cas es tracta d’esbrinar les idees que tenen els alumnes sobre quina és la causa que fa queun cos suri o s’enfonsi. Al final de la unitat s’haurà d’arribar a la idea que suren aquells cossos que tenen una densitat mitjana més petita que la del fluid en el qual es troben.

Activitats

1. L’efecte de la força depèn de la superfície sobre la qual actua. Com que la neu és més tova que unterra dur, aleshores l’efecte de la pressió és més accentuat. // Els tractors tenen unes rodes amplesperquè així el pes es distribueix per una superfície més gran i llavors la pressió és menor. Això ésrecomanable en el cas de terrenys no gaire durs com és el cas de la terra llaurada.

2. Primer cas: p = F/S 1.000 N/10–2 m2 = 105 PaSegon cas S = F/p 600 N/0,15 N/cm2 = 4.000 cm2

Tercer cas F = p S = 300 Pa 3 m2 = 900 N

3. A la figura es mostra la mateixa força distribuïda de manera diferent. Això implica que l’efecte seràdiferent perquè actua sobre superfícies diferents. És a dir, en superfícies diferents actua una pres-sió diferent.

4. La posició del bloc que produeix una pressió més elevada és la que presenta una superfície méspetita; en canvi, quan la superfície és més gran, la pressió és menor.

a) La superfície més petita és b) La superfície més gran ésS = 0,1 0,4 = 0,04 m2 S = 1,5 0,4 = 0,6 m2

3

76

força superfície pressió

1.000 N 100 cm2 105 Pa

600 N 4.000 cm2 0,15 N/cm2

900 N 3 m2 300 Pa

1 m

2 m

2 m

4 m


Per calcular la pressió cal trobar la força, que, en aquest cas, és el pes:F = pes = m g = 30 kg 10 N/kg = 300 N

La pressió en cada cas serà:a) p = F/S = 300 N/0,04 m2 = 7.500 Pa b) p = F/S = 300 N/0,6 m2 = 500 Pa

5. Quan es col·loca el tub amb l’obturador a l’interior de l’aigua –tingui la posició que tingui–, aquestno cau perquè la pressió a l’interior del líquid actua en totes direccions i, per tant, actua una forçaperpendicular a l’obturador en qualsevol posició.

6. a) La pressió al fons deguda a l’aigua serà 2 10.000 N/m2 = 20.000 Pa.

b) La pressió total al fons serà: pressió atmosfèrica + pressió deguda a l’aigua pressió al fons = 100.000 N/m2 + 10.000 N/m2 = 110.000 N/ m2.

7. L’obturador caurà quan la pressió de l’aigua que hi ha dins del tub superi la que fa l’aigua exterior.

8. a) Si suposem que es tracta del mateix líquid, la pressió només dependrà de la profunditat; comque és la mateixa en els tres casos, la pressió serà la mateixa.

b) Atès que la pressió depèn de la profunditat, aleshores p2 > p1 >p3.

9. Si comparem el recipient 1 amb el 2, atès que tots dos tenen la mateixa densitat i la profunditat d’1és doble que la del recipient 2, la pressió al fons del recipient 1 serà el doble que la pressió del fonsdel recipient 2.

Si comparem el recipient 2 amb el 3, com que tenen la mateixa profunditat, la pressió al fons nomésdependrà de la densitat del líquid i, per tant, la pressió del recipient 3 serà més petita que la delrecipient 2. Si la pressió de 2 és P/2, la del recipient 3 serà P/3.

10. Si s’omplís el tub amb oli, l’alçada de l’oli a l’interior del tub hauria de ser més gran que en el casde l’aigua perquè la densitat de l’oli és més petita que la de l’aigua i, per tant, la pressió que exer-cirà al fons del tub –sobre l’obturador– és més petita, atès que p = d · g · h. Per igualar la pressió del’aigua exterior caldrà que la columna d’oli sigui més alta.

11. a) 10 N; b) 6 N; c) 10 N – 6 N = 4 N; d) 4 N.

77


12. a)

• Per obtenir el pes de la pedra dins de l’aigua, cal sumar una força de 4 N al pes de la pedrafora de l’aigua.

b) La força resultant val 6 N.

c) La força ascensional val 4 N i coincideix amb el pes de l’aigua desplaçada.

(S’ha de comentar que la pèrdua de pes s’anomena força ascensional o empenyiment i que coin-cideix sempre amb el pes de l’aigua desplaçada.)

13. a) pes = m g = 1000 kg 10 N/kg = 10.000 N.

b) Si sura, el pes = Fasc = 10.000 N.

c) El pes de l’aigua desplaçada és igual a la força ascensional = 10.000 N.

14. a) Suren totes aquelles substàncies que són menys denses que l’aigua: hidrogen, aire, petroli i gel.

b) Com que l’aigua calenta és menys densa que l’aigua freda, es trobarà a la part de dalt, per sobrede l’aigua freda.

c) Amb una substància menys densa que l’aire. Per exemple, amb hidrogen.

d) Un bloc compacte d’acer no suraria, perquè és més dens que l’aigua. Tanmateix, un vaixell d’a-cer sura perquè s’han de tenir en compte també els espais buits que hi ha al seu interior.D’aquesta manera, és menys dens que l’aigua.

15. La narració de Mark Twain té la seva explicació pel fet que l’aigua del mar Mort és més densa quela d’un altre mar. La força ascensional és més gran i impedeix que els cossos s’enfonsin com passaen altres mars.

Si afegim sal a l’aigua on hi ha l’ou, aquest al final surarà perquè la força ascensional serà cada vega-da més gran i n’equilibrarà el pes. És el mateix que passa al mar Mort.

La prova de l’ou serveix per saber si aquest és fresc, perquè els ous tenen una cambra d’aire a lapart més aplanada que s’omple d’aire a mesura que passen els dies. Per tant, si es posa en aigua unou passat, sura. En canvi, els ous frescos s’enfonsen.

Experiment: Què passa quan se submergeix un objecte dins de l’aigua?

A més de la manera com es planteja l’experiment en el llibre de text, es pot proporcionar a cada grupdos cossos que tinguin el mateix pes i volum diferent i dos del mateix volum però pes diferent.D’aquesta manera es veuria que la força ascensional només depèn del volum i no del pes. En cas deno disposar d’aquests cossos, també es poden agafar tres cossos de materials diferents.

78

10 N

10 N

4 N

6 N


79

Es pot fer una taula com la següent:

Qüestions

a) i b) En cada cas, la força ascensional = pes fora de l’aigua – pes submergit.

c) Per calcular en cada cas el pes del líquid desplaçat, es llegeix el volum d’aigua desplaçada i s’a-plica: Paigua desplaçada = Vaigua desplaçada daigua g

d) Ha de coincidir el pes calculat d’aigua desplaçada amb la força ascensional. La força ascensionaldepèn del volum submergit, però no del pes de l’objecte.

e) Perquè un objecte suri, cal que la seva densitat sigui més baixa que la densitat del fluid on estroba, per tant, per a la mateixa massa caldria que tingués més volum. Això es pot aconseguirdonant-li una forma que deixi espais buits.

f) El vaixell sura perquè, en conjunt, la seva densitat és més petita que la de l’aigua.

Test

1 b); 2 b); 3 c), d); 4 c); 5 c); 6 b); 7 d); 8 c); 9 a); 10 c).


1. a) Una pressió de 100.000 Pa = 100.000 N/m2, és a dir, una força de 100.000 N per cada m2, per tanthi actua una força de 100.000 N.

b) L’aire.

2. Tenim en compte que p = F/S. Aleshores:Amb esquís, el noi fa una pressió de p = 600 N / 0,0280 m2 = 21.428,6 PaAmb sabates, el noi fa una pressió de p = 600 N / 0,0028 m2= 214.285,7 Pa

3. Perquè el taló prim té poca superfície i, per tant, la pressió que exerceix sobre el parquet és mésgran que un altre calçat i pot fer-lo malbé.

4. a) La superfície total dels claus ha de ser tal que proporcioni com a màxim una pressió de4 N/mm2, per tant s’ha de calcular la superfície: S = F/p = 650 N/ 4 N/mm2 = 162,5 mm2

Com que la superfície de cada clau és d’1 mm2, es necessitaran 163 claus perquè no es faci mal.

b) Ha de tenir cura perquè no el toqui únicament un clau.

5. a) A l’olla de pressió, la temperatura d’ebullició de l’aigua augmenta –és superior a 100 °C– i, pertant, els aliments es couen abans.

b) Els esquís augmenten la superfície de contacte pel mateix pes. Aleshores, la pressió disminueixi l’esquiador no s’enfonsa a la neu.

pes del’objecte forade l’aigua (N)

pes de l’objecte dins

l’aigua (N)

volum de l’objecte

(cm3)

volum de l’aigua des-

plaçada (cm3)

força ascensional (N)

pes de l’aiguadesplaçada (N)

... ... ... ... ... ...


c) El globus aerostàtic s’omple d’un gas –generalment aire calent o heli– que és més lleuger quel’aire i, per tant, fa que el globus s’enlairi.

6. a) Si sura, el pes ha de ser igual a la força ascensional.

b) Perquè un objecte suri cal que la seva densitat mitjana sigui més petita que la densitat del fluid.La densitat d’una persona és més petita que la densitat de l’aigua. Com que la densitat de l’aireés molt petita, la densitat d’una persona és més gran que la densitat de l’aire i, per tant, la per-sona no hi pot surar.

Des del punt de vista de les forces, perquè un objecte suri cal que el pes sigui igual a la forçaascensional, que, al seu torn, ha de ser igual al pes del fluid desallotjat, que depèn de la densitatdel fluid. En el cas de l’aire, la força ascensional és més petita que el pes de l’objecte i, per tant,aquest no pot surar.

7. a) La pèrdua de pes en cada cas serà: 10 N – 6 N = 4 N; // 10 N – 3 N = 7 N;

b) La força ascensional és de 4 N i 7 N, respectivament.

c) Les dades són correctes. El fet que pesin diferent dins de cada líquid s’explica perquè cada líquidté una densitat diferent. Per tant, el pes de líquid desallotjat pel mateix volum serà diferenti menor en el de menor densitat.

d) El pes del líquid desplaçat és, respectivament, de 4 N i 7 N.

e) Surarà més en el líquid que proporcioni la força ascensional més gran, és a dir, la de 7 N, quetambé serà el líquid més dens.

8. a) La diferència de pressió p quan es baixa a una certa profunditat h és donada per: p = d g h, ond és la densitat i g la gravetat (9,8 N/kg o 10 N/kg). La densitat de l’aigua de mar és, aproxima-dament, de 1.030 kg/m3. Per a una profunditat de 100 m, per exemple, l’augment de la pressióserà:

p = 1.030 kg/m3 10 N/kg 100 m = 1.030.000 N/m2 = 1.030.000 Pa

b) Que atesa l’elevada pressió a què està sotmès el submarinista, pot patir lesions.

c) A l’hora de tornar a la superfície, s’ha de fer en diverses etapes per tal que l’organisme s’adaptials diferents canvis de pressió, perquè si no es fa la descompressió es podrien patir danys irre-versibles.

80

Fasc

pes

asc


Lectura: Arquimedes i el principi de flotabilitat

1. Mesurant el volum d’aigua que havia desplaçat l’objecte submergit.

2. El que variava era la densitat, així, com que s’havia barrejat or amb un metall més lleuger, pel mateixpes li corresponia un volum més gran.

3. Un objecte sura quan la seva densitat és menor que la del fluid en què es troba. Si la densitat del’objecte augmenta i arriba a ser superior a la densitat del fluid, llavors l’objecte s’hi enfonsa.

Per recordar

La pressió és la força exercida per unitat de superfície. La unitat de pressió en el SI és el Pascal, queequival a 1 newton per metre quadrat. La pressió a l’interior d’un líquid depèn de la profunditat i dela densitat del líquid, però no depèn de la forma del recipient. Quan un objecte se submergeix en unlíquid pesa menys que fora; això es deu al fet que existeix una força dirigida cap amunt, que rep elnom de força ascensional. La força ascensional és igual al pes del fluid desallotjat i és deguda a ladiferència de pressió que hi ha entre la part de dalt i de baix de l’objecte. Un objecte sura quan el seupes és igual a la força ascensional; això passa quan la densitat de l’objecte és menor que la del fluid.

unitat El moviment i les seves causes

Què en sabem?

Les qüestions d’aquest apartat serveixen per iniciar el debat sobre quines magnituds cal mesurar perestudiar el moviment, quins tipus de moviment hi ha, etc.

• Per saber si un cotxe està en repòs o en moviment, cal fixar-se en un element de referència i obser-var si el cotxe varia de posició respecte a aquest element, amb el temps.

• L’exemple del nen amb el monopatí pot servir per parlar de diferents tipus de moviment, de si lavelocitat es manté constant o varia, etc.

• El tipus de moviment variarà segons el tram: tram I: velocitat constant, tram II: la velocitat augmenta,tram III: velocitat constant i tram IV: la velocitat disminueix.

• Hauran de parlar dels conceptes de distància, velocitat i, potser, acceleració.

• Es pot parlar de la velocitat com a «distància recorreguda per unitat de temps» i de l’acceleració coma «variació de velocitat per unitat de temps», però tampoc no cal forçar-los, si no surten ja es tracta-ran més endavant.

• De ben segur que els alumnes pensen que cal una força perquè hi hagi moviment. Al llarg de la uni-tat es tractarà de canviar aquesta idea per la de força com a causa del canvi en el moviment.

4

81


82

Activitats

1. a) Velocitat mitjana = distància recorreguda/temps empratatleta = 100 m/9,9 s = 10,1 m/scargol = 2 m/4 min = 0,5 m/minpersona passejant = 6 km/1 h 30 min = 4 km/hcotxe autopista = 620 km/5 h = 124 km/havió de reacció = 5.000 km/5 h 30 min = 909 km/h

b) atleta = 10,1 m/scargol = 0,008 m/spersona passejant = 1,11 m/scotxe autopista = 34,4 m/savió de reacció = 252,5 m/s

2. Per trobar la distància, si coneixem el temps i la velocitat, podem aïllar-la de la fórmulavmitjana = distància/temps distància = vmitjana temps distància = 340 m/s 2,5 s = 850 m

3. a) Ordre d’arribada cursa de 100 m lliures: Joan, Maria, Carles, Rosa.Cursa de 200 m espatlla: Carme, Cristina i Esteve al mateix temps, Lluís.Cursa de 400 m lliures: Pere, Teresa i Josep al mateix temps, Eulàlia.Es pot aprofitar per parlar de la sensibilitat del cronòmetre (1 s) i de la possibilitat d’utilitzar uncronòmetre més sensible per determinar si el temps entre els nedadors empatats és realment elmateix.

b) vmitjana = distància/temps• cursa 100 m lliures vmitjana Joan = 100 m/60 s = 1,66 m/s• cursa 200 m espatlla vmitjana Carme = 200 m/140 s = 1,71 m/s• cursa 400 m lliures vmitjana Pere = 400 m/250 s = 1,60 m/s

c) L’esportista més ràpid és la persona que duu la velocitat més gran, és a dir, la Carme.

4. vmitjana = distància/temps

En tres hores i mitja (comptant el temps que ha parat), l’autocar ha recorregut 180 + 60 = 240 kmen total.

vmitjana = 240 km/3,5 h = 68,6 km/h

La velocitat inicial era 180 km/2 h = 90 km/h. Per calcular el temps que hauria trigat a recórrer els240 km si hagués anat a la mateixa velocitat tota l’estona, cal aïllar el temps de la fórmula vmitjana = distància/temps:

temps = distància/vmitjana temps = 240 km/90 km/h = 2,54 h

5. • De la posició 10 a la 30 tarda 6 – 1,5 = 4,5 s

• De la 80 a la 90 tarda 18,5 – 17 = 1,5 s

• De la 90 a la 100 tarda 20 – 18,5 = 1,5 s

6. vmitjana = distància/temps

• Primers 10 m: vmitjana = 10 m/1,5 s = 6,6 m/s• Entre els 10 m i els 30 m: vmitjana = 20 m/4,5 s = 4,4 m/s

m 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90

vmitjana 6,6 m/s 4 m/s 5 m/s 5 m/s 6,6 m/s 4 m/s 3,3 m/s 5 m/s 6,6 m/s


7. a) El valor més petit és 0 i els més grans són 100 m i 20 s.

b) Per representar la posició s’ha escollit com a escala 1 cm = 10 m, i per al temps: 1 cm = 10 s.

c) Als 10 s es troba a 53 m.

d) Als 13,5 s.

e) Per saber els intervals en què va més ràpid, cal observar el pendent de la corba en cada interval.En una gràfica de posició-temps, el pendent de la corba ens dóna la velocitat.

8. En la primera gràfica hi ha representats tres trams; la velocitat del segon tram és més gran que ladel primer (això es veu perquè la recta té més pendent). En el tercer tram, el cotxe està parat.

En la segona gràfica, el cotxe es mou a velocitat constant, es para i després torna cap a la posició desortida a velocitat més baixa que a l’anada (el pendent de la recta en la gràfica posició-temps és méssuau).

9.

10. a)

b)

Per poder comparar les dues acceleracions s’han de tenir en el mateix sistema d’unitats. Per aixòcal convertir els 20 km/h/s en m/s2.20 km/h = 20 km/h 1 h/3.600 s 1.000 m/1 km = 5,5 m/sL’acceleració del corredor és de 5,5 m/s2, que és més gran que 2,1 m/s2.

11. a) Vol dir que la seva velocitat augmenta 1 m/s cada segon.

b) Després de 20 s anirà a una velocitat de 20 m/s. 20 m/s = 20 m/s 1 km/1.000 m 3.600 s/1 h = 72 km/h

12.

El signe negatiu en aquest cas vol dir que la velocitat disminueix.

83

posició

temps

variació de velocitat 40 km/h – 0 km/h 20 km/hacceleració = –––––––––––––––––– a = –––––––––––––––––– = –––––––––

temps utilitzat 2 s s

variació de velocitat 25 m/s – 0 m/s 2,1 m/s acceleració = –––––––––––––––––– a = –––––––––––––––– = –––––––– = 2,1 m/s2

temps utilitzat 12 s s

velocitat final – velocitat inicial 0 km/h – 98 km/ha = –––––––––––––––––––––––––––– a = –––––––––––––––––– = –9,8 km/h/s = –3 m/s2

temps 10 s


84

13. a)

b) S’observa el pendent de la recta en l’interval considerat: en l’interval de 0 a 1 s, l’acceleració seràde 35 km/h/s, mentre que en l’interval de 14 a 16 s serà zero.

c) Accelera més en l’interval de 2 s a 4 s perquè la corba és més inclinada. Va a velocitat constanten el tram representat per una recta horitzontal: si el pendent és zero, l’acceleració és zero.

14. a) La potència del motor, l’acceleració i la velocitat màxima a la qual pot arribar.

b) A la taula es dóna el temps que tarda cada tipus de cotxe per passar de 0 a 100 km/h i que enspermet comparar-ne l’acceleració.

c) El cotxe que té més acceleració és el que triga menys temps a passar de 0 a 100 km/h, és a dir,el cotxe 1.Acceleració cotxe 1 = 100 – 0/10,9 = 9,2 km/h/sAixò vol dir que, de mitjana, el cotxe augmenta la seva velocitat 9,2 km/h cada segon.

d) Per a una mateixa potència dels cotxes, com més gran sigui la massa, més petita és l’acceleració.

e) Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a.

f) La gràfica serà una recta.

g) La recta que tindrà més inclinació serà la del cotxe 1.

h) En la gràfica velocitat-temps, la inclinació de la recta coincideix amb l’acceleració.

15. La primera gràfica representa el moviment d’un cotxe que parteix del repòs, en el primer tram vaa velocitat menor que en el segon, en el tercer va a velocitat constant i en el quart disminueix lavelocitat fins a parar-se.

La segona gràfica representa un moviment a velocitat constant en el primer tram, que després vadisminuint fins que el mòbil es para.

16. Una força de fregament que s’oposa al moviment. // Per la força de fregament.

17. La força és proporcional a l’acceleració, per tant, cal més força per parar-lo quan va a més veloci-tat. // Trigarà més a parar-se i recorrerà més espai quan vagi a més velocitat.

18. Perquè la força que fa el fre actua sobre el cotxe mentre que els passatgers segueixen amb el movi-ment que tenien.

19. F = 2 N.

20. a = 2 m/s2

10

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16t (s)

V (Km/h)


85

Experiment: Estudi del moviment d’un atleta

Qüestions

a) La distància que ha recorregut coincideix amb la posició de l’atleta i el temps que marca el cronò-metre en cada cas.

b) La velocitat mitjana que ha dut en el recorregut total és 100/temps total.

c) A l’eix d’ordenades (eix y), s’hi indica la posició, i a l’eix d’abscisses (eix x), el temps. Cal utilitzarcom a unitats de temps nombres enters i representar en la gràfica, de manera aproximada, els valorsque hagi fet l’atleta.

d) Ens dóna el temps que ha trigat a arribar a una posició en què no hi ha cap cronòmetre per enre-gistrar el temps. Per exemple, quant temps tarda a passar pels 25 m o on és l’atleta en un momentdeterminat.

e) S’interpola per a un temps de 5 s i es llegeix la posició.

f) Per trobar la velocitat mitjana en cada interval de 10 m, cal dividir la distància –10 m en cada cas–pel temps que ha trigat a recórrer-la. Aquest resultat s’haurà d’obtenir restant el temps que ha tro-bat el segon cronometrador del que ha enregistrat el primer. // Haurà anat més de pressa en eltram que tingui la velocitat mitjana més elevada.

g) La inclinació de la corba en la gràfica posició-temps ens dóna idea de la velocitat: com més incli-nada sigui la corba, més alta és la velocitat.

Test

1 b); 2 b); 3 a), b); 4 d); 5 b), d); 6 b), c); 7 b); 8 a); 9 d); 10 b).


1. vmitjana = distància/temps = 7,2 m/s

2. v = d/t; t = d/v; t = 100 km/900 km/h = 0,11 h = 400 s

3. v = d/t ; v = 42.192 m/9.900 s = 4,26 m/s = 15,34 km/h

4. a)

25

50

75

100

125

150

25 50 75 100 125 150 175 200 225t (s)

posició (m)


b) vmitjana = distància/temps• primer interval vmitjana = 50 m/25 s = 2 m/s• segon interval vmitjana = 100 m – 50 m/100 s – 25 s = 0,67 m/s• tercer interval vmitjana = 150 m – 100 m/225 s – 100 s = 0,4 m/s

c) A més velocitat, més pendent de la recta en la gràfica posició-temps.

5. a) 2 m i 1 m.

b) 1 m i 0,5 m; 1 m/s; 0,5 m/s.

c) La que va a 1 m/s. Sí, perquè la recta de la gràfica té més pendent.

6. La gràfica velocitat-temps es correspon amb la gràfica posició-temps superior, atès que la distànciaés proporcional al temps. La gràfica inferior representa un mòbil parat.

7. a) Cal fixar-se en el pendent de les dues rectes: com que té més pendent el que va de Barcelonaa Madrid, aquest és el més ràpid.

b) El que surt de Barcelona triga 6 h, i el que surt de Saragossa, 7 h.

c) El que surt de Barcelona recorre 100 km en 1 h, mentre que el que surt de Saragossa fa 42,9 kmen el mateix temps.

8. a) En Joan.

b) v = 30 km/2,5 h = 12 km/h

c) i d)

9. a) Perquè no es deixa una distància suficient per tal que el cotxe pugui parar, ja que va massa ràpid.Distància de parada = Distància de frenada + distància de reacció.La distància de reacció és la distància que recorre el cotxe des que el conductor s’adona que hade frenar fins que acciona els frens, és a dir, mentre ho pensa. La distància de frenada és la querecorre el cotxe després d’accionar els frens.

b) La velocitat del cotxe, la falta de visibilitat, el terra mullat, la disminució dels reflexos del con-ductor a causa de l’alcohol, els medicaments, l’edat, etc.

10. a) Quan el cotxe es mou a velocitat constant, la força resultant és zero. Si no hi hagués fregament,no caldria cap força.

b) En aquest nivell, només cal considerar la força que empeny el cotxe i la força de fregament.

86

10

20

25

30

1 2 3 4t (h)

Joan

Teresa

Laur

a

punt en què laLaura avança la Teresa( 25 km)

posició (km)


87

11. a) Perquè tenen més massa.

b) Perquè a menys massa, més acceleració.

12. a) a = 27 m/s – 30 m/s/6 s = –0,5 m/s2

b) F = m a; F = 500 N

Lectura: Els rellotges

Qüestió

1. Rellotge de sorra: es basa en el temps de descens de la sorra. // Rellotge de sol: es basa en la posi-ció del Sol respecte a l’horitzó. // Rellotge mecànic: gir dels engranatges durant un interval detemps curt. // Rellotge digital: temps de vibració dels àtoms d’un cristall de quars.

Per recordar

La distància recorreguda per unitat de temps s’anomena velocitat mitjana, mentre que l’acceleració mit-jana és la variació de la velocitat per unitat de temps.

Una força és causa de canvi en el moviment. Si un cos està en moviment i acaba aturant-se és perquèactua una força.

La inèrcia d’un cos és la resistència que té aquest cos a canviar el seu moviment.

La massa d’un cos és una mesura de la seva inèrcia. Com més gran sigui la massa d’un cos, més forçacaldrà per aturar-lo o per posar-lo en moviment.

unitat El treball i les màquines

Què en sabem?

• En aquesta activitat es tracta d’exposar diverses situacions de la vida diària en què creuen que fanun treball. Un cop establert el sentit que dóna la física al concepte de treball, es pot tornar a revi-sar per determinar si en tots els exemples enunciats es fa realment un treball des del punt de vistade la física.

• La paraula potència és molt utilitzada quan es parla d’un cotxe, una moto... i és probable que la rela-cionin més aviat amb el fet de tenir molta força que amb la quantitat d’energia comunicada persegon.

• En la figura hi podem trobar diferents tipus de màquines. La clau anglesa, el llevataps, el trencanous,l’obrellaunes o el gat són màquines multiplicadores de la força, atès que fem menys força que la quevolem vèncer. La politja no multiplica la força, sinó que permet variar el sentit o la direcció de laforça que fem, ja que el cos puja cap amunt mentre l’operari fa la força cap a baix.

5


88

Activitats

1. Des del punt de vista de la física, no es fa cap treball en les situacions a) i c) perquè no hi ha forçani desplaçament. En canvi, en les situacions b) i d) parlem de treball perquè fem força sobre un cosi en provoca un desplaçament en la direcció de la força. Es fa un treball perquè es transmet ener-gia, com en aquestes dues situacions.

2. a) W = F d = 50 N 1 m = 50 J

b) Quan patinem sobre gel, no fem força sobre el terra i, per tant, no fem treball encara que ensdesplacem.

c) W = F d = 70 N 2 m = 140 J

d) W = F d = 40 N 200 m = 8.000 J

Fem més treball en la situació d), a continuació en c) i per últim en a).

3. a) W = F d = 100 N 300 m = 30.000 J

b) W = F d = 40 N 0,4 m = 16 J

c) W = F d = 120 N 2 m = 240 J

4. p = W / t

W = F d = 30.000 N 8 m = 240.000 J t = 0,5 min = 0,5 min 60 s/min = 30 s

5. Escalfarà més l’estufa de 2.000 W, ja que aportarà 2.000 J d’energia per segon mentre que l’altranomés aportarà 1.200 J d’energia per segon.

6. a) La clau anglesa ens serveix per fer girar el cargol fent menys esforç.

b) Com més lluny del punt de gir apliquem la força, menys esforç caldrà fer, per tant, amb la claude 30 cm farem menys esforç que amb la de 15 cm.

c) Els moments seran iguals. Però amb la clau més petita aconseguim el mateix moment fent mésforça, ja que la distància al punt de gir és més petita.

7. a) Empeny més fort el noi que és més a prop de l’eix de gir de la porta.

b) Com que la porta no es mou, els moments aplicats pels dos nois són iguals. El que és més a propde l’eix de gir ha de fer més força que el que es troba més lluny.

c) Moment d’una força.

d) Perquè un noi fa girar en un sentit i l’altre en sentit contrari. Com que els dos moments sóniguals, la porta no es mou.

8. • En el carretó, la força amb les mans es fa cap amunt, es transmet a l’altre extrem i s’aconsegueixuna força més gran amb la qual s’aixeca la càrrega que fa força cap avall.

• En el cas del tornavís per obrir el pot, es fa una força (esforç) cap avall en el mànec, llavors l’al-tre extrem del tornavís empeny la tapa cap amunt mentre que aquesta fa una força de resistènciacap avall.

• En el cas del llevataps, es fa una força cap a baix aplicant-hi un cargol que permet introduir-se capa dins fent menys força. Després es fa força cap amunt i surt el tap.

W 240.000 Jp = ––– = ––––––––– = 8.000 W

t 30 s


9. a) En aquest dibuix, com que el braç de potència és més gran que el braç de resistència, el noihaurà de fer una força inferior a 500 N.

b) Com més a prop del fulcre estigui el noi, més esforç haurà de fer per pujar la càrrega. En canvi,si es col·loca el fulcre a la mateixa distància del noi que de la càrrega, la força necessària hauràde ser igual a la càrrega, és a dir, 500 N. L’alumne haurà de fer dibuixos en què vagi acostant elfulcre al noi.

10. moment de l’esforç = moment de la càrrega Fesforç braç de potència = càrrega braç de resistènciaFesforç 18 cm = 60 N 5 cm

11. Totes les màquines que surten en la portada, excepte la politja fixa, són multiplicadores de l’esforç.En la politja fixa, l’esforç és igual a la càrrega que volem vèncer.

12. a) Haurem de fer un esforç de 600 N. La longitud de corda que haurem d’estirar serà de 3 m.

b) Haurem de fer un esforç de 300 N. La longitud de corda que haurem d’estirar serà de 6 m.

13. a) 300 N

b) 2 m

Experiment 1: Les palanques

• En aquest experiment es tracta de deduir la llei de la palanca de manera experimental. És a dir, peraconseguir l’equilibri, el producte del nombre de pesos d’igual valor per la distància del fulcre hade ser igual per a cada costat:

Com més longitud té el braç de la palanca, menys força s’hi ha d’aplicar.

Experiment 2: Mesures sobre una bicicleta

• La bicicleta és una màquina multiplicadora de la distància. Quan els pedals fan una volta, la roda deldarrere en fa més. El nombre de voltes de la roda dependrà de la força amb què pedalegem.

89

60 N 5 cmFesforç = ––––––––––– = 16,6 N

18 cm

nombre de pesosdistància des de

l’extrem fins al fulcrenombre de pesos

distància des de l’extrem fins al fulcre

costat esquerre costat dret

3 pesos 4 cm 4 pesos 3 cm

2 pesos 5 cm 5 pesos 2 cm

6 pesos 1 cm 1 pes 6 cm

=

=

=


Conclusió

Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. Dependrà de l’engranatge en què es realizi l’ex-periment. Cal tenir en compte que per fer una pujada caldrà utilitzar un plat petit i un pinyó gran,per fer menys força, tot i que també s’anirà més lent. En una baixada utilitzarem el plat gran i unpinyó petit per aconseguir més velocitat fent més força.

Test

1 a); 2 c); 3 d); 4 c); 5 d); 6 c); 7 d); 8 a); 9 b); 10 a); 11 b), d); 12 b).


1. Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. A tall d’exemple: quan aguantem un pes; quandormim; quan un funicular queda subjectat pel cable sense avançar; quan pensem; quan empe-nyem una paret i aquesta no es mou, etc.

2. W = F d = 24 J = F 4 m

3.

4. a) Els dos ascensors fan el mateix treball, ja que aquest només depèn de la força i del desplaçamenti, en els dos casos, tenen el mateix valor: el pes de quatre persones i la distància fins a l’àtic.

b) L’ascensor de més potència és el que fa el treball en menys temps, per tant, és l’ascensor que pujales persones en 4 s.

5.

6. Si la barra té 3 m i només volem fer un esforç de 150 N, hem de col·locar el fulcre a 2 m del lloc del’esforç, i la càrrega, a 1 m del fulcre.

Perquè la palanca estigui equilibrada, el moment de l’esforç ha de ser igual al moment de la càrrega:

150 N 2 m = 300 N 1 m

7. Moment (porta) = 30 N 0,70 m = 21 Nm F 0,30 m = 21 Nm

8. a) 800 N 0,05 m = F 0,15 m

90

24 JF = ––––– = 6 N

4 m

W 500 J 500 Jp = ––– = ––––– = 100 W t = –––––– = 5 s

t t 100 W

W W 220.000 Jp = ––– t = ––– = ––––––––– = 100 s

t p 2.200 W

21 NmF = ––––––––– = 70 N

0,30 m

800 N 0,05 mF = ––––––––––––––– = 266,6 N

0,15 m


91

b)

c) Les tenalles són una palanca combinada (una parella de palanques unides en el punt de suport).La càrrega és la resistència que l’objecte fa al tancament de les tenalles.

9. Les tisores de tallar metalls estan fetes amb uns mànecs llargs perquè, d’aquesta manera, l’esforçque cal fer per vèncer la força necessària per tallar el metall (càrrega) és més petit.

10. Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. A tall d’exemple: els vaixells porten politgesper hissar les veles; s’utilitzen per pujar pesos (en la construcció, mudances, etc.); els escaladors lesusen per fer moure les cordes quan fan ràpel, etc.

11. El llevataps és com un pla inclinat en forma d’espiral al voltant d’un cilindre. L’esforç necessari perfer-lo girar i que entri en el tap és més petit que la força que aplica el llevataps sobre el tap. Despréscal fer força cap amunt per treure el tap.

12. És una palanca que consta de tres parts: la pala (llarga i estreta), el cos i el mànec. En les barquetesauxiliars dels vaixells, els rems recolzen en la regala de la barca. El rem actua com una palanca, ambel punt de suport o fulcre en l’aigua, la resistència o càrrega en la regala i l’esforç o potència en elmànec. Feu-los observar la piragua de la portada de la unitat per veure les diverses parts del rem.

Lectura: La potència de la bicicleta

Qüestions

1. Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a.

Informació d’ampliació: La bicicleta consta de diferents parts: el quadre, que és l’esquelet de la bici-cleta; la forquilla davantera, que sosté la roda de davant i és solidària amb la vareta de direcció accio-nada pel manillar; la forquilla posterior, que sosté la roda de darrere i és fixa; els pedals, a la partinferior del quadre, que fan girar el plat que porta dents on va engranada la cadena, que fa girar elpinyó de la roda de darrere; així, aquesta roda gira més de pressa que els peus. Els frens van aplicatsa les llandes mitjançant cables i palanques. La caixa de canvis permet utilitzar un plat o un altrei modificar la corona del pinyó que es vol utilitzar.




2. Hi ha bicicletes de diferents tipus segons l’ús per al qual la vulguem. Poden portar 1, 2 o 3 platsi també porten pinyons, que poden variar d’1 a 7 corones amb un nombre de dents variable entre12 i 32. • Les bicicletes de muntanya porten un pinyó amb una corona de 32 dents, cosa que no és necessà-

ria en les bicicletes de pista perquè aquestes no han de fer pujades.• Les bicicletes per fer proves contrarellotge presenten un quadre inclinat per afavorir la forma més

aerodinàmica.

Per recordar

Es fa treball sempre que una força provoca un desplaçament en la direcció de la força. El treball és elproducte de la força aplicada pel desplaçament fet en la direcció de la força. La unitat de treball s’ano-mena joule. La potència és l’energia transferida per unitat de temps. La unitat de potència s’anomenawatt.

Alguns utensilis que usem estan dissenyats per augmentar la força que necessitem per fer un gir; commés lluny de l’eix de gir es fa la força, més força hem de fer.

Una màquina ens permet fer treballs de manera més fàcil i, de vegades, aplicant menys força. La forçaque apliquem a una màquina s’anomena esforç, i la força que s’ha de vèncer s’anomena càrrega o for-ça de resistència. Hi ha dos tipus de màquines: les multiplicadores de la força i les multiplicadores deldesplaçament.

92

unitat La calor i la seva propagació

Què en sabem?

• La calor és energia en trànsit entre cossos que es troben a una temperatura diferent.

• Cal que els dos cossos estiguin a diferent temperatura. Aleshores, la calor passa del cos més calental que està més fred fins que s’igualen les temperatures.

• Podem mesurar la temperatura d’un cos posant-lo en contacte amb un termòmetre i observant ladilatació del líquid del termòmetre.

• La temperatura de fusió del gel pur, a la qual s’assigna el valor de 0 graus Celsius (0 ºC) i la tempe-ratura d’ebullició de l’aigua pura (quan bull sota una pressió atmosfèrica d’1 atm), a la qual s’as-signa el valor de 100 graus Celsius (100 ºC).

• El cos augmenta de volum.

• Els aïllants tèrmics són materials mals conductors de la calor. En canvi, els conductors tèrmics sónmaterials que deixen passar molt bé la calor.

6


93

Activitats

1. a) Perquè, quan s’escalfen, les partícules del fil vibren més de pressa i això fa que el fil es dilati, ésa dir, augmenti de volum i, per tant, de longitud.

b) Quan les partícules dels líquids s’escalfen, es mouen més de pressa i, per tant, augmenten devolum.

c) Les partícules d’aire que omplen la bossa de patates es mouen a més velocitat a l’estiu perquè latemperatura és més alta. Això fa que la bossa augmenti de volum i s’infli.

2.

3.

4.

5.

6. Fusió i vaporització.

7. L’estat d’agitació de les seves partícules disminueix, és a dir, es mouen més lentament.

8. Té raó l’Anna, la temperatura de l’aigua –sempre que aquesta continuï bullint– no variarà pel fetd’abaixar el foc; per tant, la verdura es courà en el mateix temps.

9. Els termòmetres es basen en la dilatació que experimenta el líquid que contenen (generalmentalcohol o mercuri). Per mesurar la temperatura d’un cos, cal posar-lo en contacte amb el termò-metre. Aleshores, quan el líquid s’escalfa, es dilata i puja pel tub capil·lar, que té una escala gra-duada de temperatura.

fet explicació segons la teoria cinètica

Quan escalfem un recipient ple d’aire ambun globus a la seva boca, el globus s’infla.

Les partícules de l’aire, quan s’escalfa, esmouen més de pressa i això fa que xoquinamb més força contra les parets del globusi llavors aquest augmenta de volum.


Un pot de vidre amb tapa metàl·lica s’obrefàcilment després de posar-lo sota un raigd’aigua calenta.

Quan s’escalfa la tapa metàl·lica, les sevespartícules vibren més ràpidament i la tapa esdilata. Com que el vidre no es dilata tan bé,la tapa no estreny tant el vidre i es pot obrirel pot.


Un pot de laca no es pot acostar al foc per-què explota.

Quan escalfem el pot, les partícules de lalaca es mouen amb més velocitat i xoquenamb més força contra les parets del pot i elpoden fer explotar.


El gel no canvia de temperatura quan es fon. Les partícules del gel utilitzen l’energia cap-tada per separar-se una mica més les unes deles altres.


10. • Hi ha termòmetres de diferents tipus segons l’ús a què van destinats. Per exemple: termòmetresde màxima i de mínima: registren les temperatures diàries de l’atmosfera; termòmetres clínics:mesuren la temperatura corporal; termòmetres de les cases o dels laboratoris: mesuren la tem-peratura ambiental d’una estança.

• La majoria de termòmetres són de mercuri o d’alcohol acolorit. El de mercuri pot registrar mesu-res des de –39 ºC fins a 357 ºC, i el d’alcohol, des de –114 ºC fins a 78 ºC (les temperatures res-pectives de fusió i d’ebullició).

• Els termòmetres també poden variar segons l’escala de temperatura escollida: la Celsius o centí-grada, amb punts fixos a 0 ºC i a 100 ºC; i la Kelvin o escala absoluta, amb punts fixos a 273 Ki 373 K.

11. t (ºC) + 273 = T (K) 18 ºC + 273 = 291 K

12. t (K) – 273 = t (ºC) 523 K – 273 = 250 ºC

13. Un gram d’aigua necessita 1 caloria per augmentar la seva temperatura 1 ºC.Augment de temperatura = 35 ºC – 5 ºC = 30 ºC

14. Perquè pugui pujar pel tub capil·lar, cal que el mercuri estigui en estat líquid, per tant, entre–39 ºC i 357 ºC. Per sota de –39 ºC se solidifica i per sobre de 357 ºC es troba en estat gasós.

15. Quan dos cossos que estan a diferent temperatura es posen en contacte, el cos més calent passaenergia tèrmica al cos més fred, fins que els dos cossos igualen la seva temperatura.

16. La temperatura d’equilibri estarà més a prop de 80 ºC, que és la temperatura de l’aigua que hi haen més quantitat. Si les dues quantitats fossin iguals, la temperatura seria la mitjana entre les duestemperatures.

17. Fusta, vidre, llana, paper, plàstic, suro...

18. • Els sòlids transmeten energia tèrmica o calor per conducció. Les partícules que reben l’energia tèr-mica comencen a vibrar cada cop més ràpid i així la calor es transmet d’unes partícules a les altres.

• En els líquids i gasos, la calor es transmet per convecció. Quan s’escalfen, les partícules més pro-peres al focus de calor es mouen ràpidament i el líquid o el gas s’expandeix. Aleshores perd den-sitat i aquestes partícules s’enlairen. Les partícules fredes de dalt ocupen l’espai de la part infe-rior que han deixat buit les partícules enlairades. D’aquesta manera es creen uns corrents, elscorrents de convecció.

94

1 cal20 g d’aigua ––––– 30°C = 600 cal

g°C


19. a) Fregir carn:

b) Coure pollastre al forn:

c) Fer peix a la planxa:

d) Rostir carn:

20. Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. A tall d’exemple: en una casa es perd calor pelsostre, vidres, portes i parets. Per evitar pèrdues pel sostre o per les parets es poden emprar corti-nes i també materials aïllants com ara l’escuma, el suro o el poliestirè expandit (porexpan) –que espot col·locar com a farciment entre les dobles parets o a les teulades. Per evitar les pèrdues per lesfinestres es poden col·locar vidres dobles –que creen cambres d’aire i eviten la pèrdua d’un 50 %d’energia pels vidres.

Experiment 1: Dilatació de sòlids

Qüestions

a) Després d’escalfar-lo, el fil s’allarga.

b) La bola augmenta de volum. Perquè ja no passa per l’anella.

c) Quan s’escalfen, les partícules vibren més de pressa del que ho feien, i això fa que les partícules seseparin més i que els sòlids augmentin de volum.

Experiment 2: Dilatació de líquids

Qüestions

a) Quan s’escalfa el líquid del flascó, es dilata, augmenta de volum i puja pel tubet. Això és perquèquan les partícules reben energia tèrmica es mouen més ràpidament i fan augmentar el volum del’aigua del flascó.

b) Quan traiem el flascó del bany d’aigua calenta, l’aigua es refreda i, per tant, les partícules es mouenmés lentament, el líquid es contreu i l’altura de l’aigua del tubet disminueix.

95

centre de la carn

conducció

centre de la carn

convecció

(font d’energia)cremador de gas paella

conducció

oli

conducció

superfície de la carn

convecció

centre de la carn

conducció(font d’energia)cremador de gas aire

convecció

safata

conducció


conducció

centre del peix

conducció(font d’energia)cremador de gas planxa

conducció

superfície del peix

conducció


convecció(font d’energia)cremador de gas cassola

conducció

oli

conducció


Experiment 3: Descobrir quin material és més bon aïllant

Qüestions

a) i b) Els diferents vasos de precipitats s’omplen d’aigua calenta a la mateixa temperatura i es reco-breixen amb diferents materials aïllants (s’ha de procurar que siguin variats: llana, cotó, suro,porexpan, paper de diari, paper d’alumini, etc.). Aquests aïllants s’han de subjectar als vasosde precipitats mitjançant gomes elàstiques. Després es col·loca un termòmetre a la tapa de cadavas, es posen en un lloc fresc i es va controlant la temperatura cada quinze minuts durant dueso tres hores.

c) El vas d’aigua la temperatura del quan hagi disminuït menys, serà el que té el millor aïllant tèrmic.

Experiment 4: La propagació de la calor en els líquids

Qüestions

a) Quan el líquid del tub s’escalfa per sota, es creen corrents de convecció que escalfen tot el líquid.Si escalfem el tub per sobre, els corrents de convecció no es poden crear perquè el líquid menysdens ja és a la superfície, per tant no baixarà cap a la part de sota del tub i no es crearan els corrents.

b) En el líquid es creen corrents de convecció que fan que el líquid calent es torni menys dens i que,per tant, s’enlairi mentre que el més fred –que és a la superfície– baixi a ocupar el lloc buit. Aixòsols és possible quan escalfem el tub d’assaig per sota.

Test

1 c), d); 2 a), b), d); 3 d); 4 b); 5 b), c), d); 6 d); 7 c); 8 c); 9 a); 10 c); 11 c).


1. • Disminueix de temperatura.• Les seves partícules es mouen més lentament per la pèrdua d’energia tèrmica.

2. Augment de temperatura = 80 ºC – 10 ºC = 70 ºC

3. a) 250 g d’aigua.b) 250 g d’oli.

4. a)

96

1 cal100 g d’aigua ––––– 70 °C = 7.000 cal

g °C


b) i c) El termòmetre clínic té un escanyament perquè el mercuri, un cop ha pujat pel tub capil·lar,no torni a baixar. S’utilitza amb una escala termòmetrica que va de 35 ºC a 42 ºC. El termò-metre de laboratori, en canvi, no té cap escanyament i pot mesurar intervals de temperatu-ra més amplis.

d) La sensibilitat d’un termòmetre clínic és de 0,1 ºC. La sensibilitat d’un termòmetre de laborato-ri depèn de com s’hagi construït.

5. Conducció: transmissió de calor entre sòlids. Quan reben energia tèrmica, les partícules del sòlidvibren més de pressa i aquesta agitació es transmet de partícula a partícula i el sòlid s’escalfa.

Convecció: transmissió de calor entre líquids o gasos. Quan un líquid o gas s’escalfa, les partículesque es troben més a prop del focus calorífic es mouen més ràpidament; aleshores el líquid o gass’expandeix i, com a conseqüència, disminueix de densitat i s’enlaira. El líquid o gas fred de lasuperfície baixa a omplir l’espai buit que ha quedat, i d’aquesta manera es creen uns corrents, ano-menats corrents de convecció, que acaben escalfant-ho tot.

Radiació: transmissió d’energia en el buit produïda per un cos calent. Quan aquesta radiació arribaal cos fred, fa augmentar la velocitat de les seves partícules i s’escalfa.

6. a) Quan reben energia tèrmica, les partícules d’estany vibren cada cop més ràpid i la temperaturaaugmenta. Quan arriben a la temperatura de fusió, les partícules utilitzen l’energia tèrmica quereben per separ-se i passar a l’estat líquid. Per això, mentre dura el canvi d’estat, la temperaturaes manté constant.

b) En arribar a 2.260 ºC, l’estany bull. Aleshores les partícules del líquid tenen energia suficient perescapar de l’atracció de les veïnes i passen a l’estat gasós. Mentre dura aquest canvi d’estat, latemperatura es manté constant.

c)

7. Els corrents d’aire de convecció són masses d’aire calent que s’enlairen i empenyen l’ala delta capamunt.

97

sòlid + líquid

sòlid

232 ºC

tem

pera

tura

de

fusi

ó

líquid

80 ºC

2.260 ºC


8. Hauria de ser una casa ben aïllada amb cortines (que es puguin treure quan convingui), parets ambcambra d’aire, aïllament a la teulada, amb finestres que permetessin la ventilació i evitessin elscorrents d’aire. També aniria bé disposar de calefacció a la nit i refrigeració durant el dia.

9. Construir les cases amb cambra d’aire, les finestres amb doble vidre, evitar els corrents d’aire, aïlla-ment a les teulades, etc.

10. Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. Es tracta de motivar l’alumnat perquè se sen-sibilitzi amb la necessitat de l’estalvi d’energia.

11. Les rajoles del terra transmeten bé la calor i, per aquest motiu, notem que el peu es refresca. Encanvi, la catifa no és tan bona conductora de la calor i, per això, quan posem el peu sobre la catifael notem més calent.

Lectura: Com podem mantenir la temperatura?

Qüestions

1. Els objectes de color blanc reflecteixen molt bé la radiació solar. Per aquest motiu, els vestits decolor blanc mantenen el nostre cos més fresc.

2. Els colors foscos absorbeixen millor la radiació solar. Per això, els plafons solars es pinten de negreper aprofitar millor la radiació i aconseguir que l’aigua s’escalfi més.

3. Per reflectir millor la radiació solar i mantenir, d’aquesta manera, les cases més fresques.

4. Els termos es fabriquen amb el tap de suro, que és bon aïllant i redueix la conducció de la calor; lesparets són dobles amb un buit parcial entremig per evitar les pèrdues per conducció; les parets inte-riors es pinten platejades per evitar les pèrdues per radiació tèrmica.

Per recordar

La calor o energia tèrmica és energia en trànsit entre cossos que es troben a diferent temperatura. Lacalor sempre passa del cos més calent al cos més fred, fins que els dos cossos aconsegueixen la mateixatemperatura. La temperatura més baixa a la qual pot arribar una substància és el 0 K o zero absolut.

La temperatura mesura l’estat d’agitació de les partícules d’una substància.

En un sòlid i en un líquid, les partícules es mouen més de pressa quan reben calor.

En els gasos, les partícules es mouen a més velocitat quan s’escalfen i xoquen amb més força sobre lesparets del recipient.

La dilatació és l’augment de volum que experimenten els sòlids, els líquids i els gasos quan s’escalfen.Les substàncies males conductores de la calor s’anomenen aïllants. Els metalls i les substàncies bonesconductores de la calor són els conductors tèrmics. La forma de propagar-se la calor en els sòlids s’a-nomena conducció, mentre que en els líquids i en els gasos rep el nom de convecció.

98


unitat Fonts d’energia

Què en sabem?

• L’objectiu d’aquesta pregunta es conèixer quin concepte tenen els alumnes sobre l’energia i que enposin exemples per comprovar si sempre que fem servir la paraula energia té lloc alguna cosa.

• Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a.

• Televisor, extractor de fums, cuina de gas, radiador, assecadora, torradora, ventilador, batedora, ne-vera, planxa, aspiradora, etc.

• Es tracta que donin la definició de font d’energia renovable i no renovable amb les seves paraules i,a partir d’aquesta definició, que classifiquin en renovables i en no renovables les fonts d’energia quehan comentat més amunt.

Activitats

1. Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. Es tracta d’una activitat de cerca d’informaciósobre l’energia.

2. Barbacoa > cuina de gas > televisor > walkman > cotxe de piles.

3. Pastís > llet > plàtan > patata > ou > coliflor > tomàquet > maduixa.

4. Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. La taula següent pot ajudar-los:

5. Cal tenir en compte que en la primera edició del llibre de l’alumne es parla de Catalunya en llocd’Estat espanyol.

a) Actualment, a l’Estat espanyol hi ha més de 1.000 centrals de producció d’energia elèctrica.D’aquesta xifra, gairebé 900 són hidroelèctriques, prop de 200 són tèrmiques, i 9, nuclears.A més, cada vegada augmenta més el nombre de centrals eòliques i comença a haver-n’hi algu-nes de biomassa i d’incineració de restes urbanes i, també, una central fotovoltaica experimen-tal.

7

99

energia necessària per fer l’activitat

dormir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Wllegir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Wmenjar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Westar dempeus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Wpreparar menjar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 W

passejar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 Wplanxar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 Wrentar roba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 Wpujar escales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 Wjugar a hoquei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600 W


100

b)

En el mapa s’observa que les centrals es concentren en la franja nord, amb més recursos hidràu-lics i reserves de carbó, i també a la costa. En canvi, a la zona interior, sobretot la part no mun-tanyosa de la Meseta Central, gairebé no hi ha cap central. Tot i això, durant els últims anys s’haninstal·lat molts parcs eòlics al Sistema Ibèric.

6. Gas; electricitat; llenya; menjar; llum solar.

7. • llançament de javelina: energia química (músculs)

• moto corrent: energia química (gasolina)

• cocció d’aliments: energia química (gas)

8. a) energia química (gas)

b) energia tèrmica (gasos) energia tèrmica (aliments)

energia cinètica (javelina) energia cinètica

energia sonora energia tèrmica

energia lumínica (gasos) energia tèrmica (aliments) energia tèrmica

energia tèrmica (gasos) energia lumínica

Centrals eòliquesCentrals tèrmiquesCentrals hidroelèctriques

Centrals nuclears


9. l’energia radiant; la hidràulica; l’eòlica; la dels combustibles fòssils; la de la biomassa i la dels ali-ments.

10. a) energia cinètica de rotació (dinamo) energia elèctrica (bombeta)

b) energia química (pila)

11. vent cèl·lula fotovoltaicasalt d’aigua energia potencial gravitatòriamarees energia mareomotriullum energia geotèrmicaplantes i restes orgàniques combustibles fòssilspetroli i gas natural energia eòlicacalor de l’interior de la Terra energia química

Experiment 1: Un motor elèctric que aixeca un pes

Qüestions

a) energia química (pila) energia elèctrica (motor) energia cinètica de rotació (pes/fil) ener-gia potencial gravitatòria.

b) Ha guanyat energia potencial gravitatòria perquè ha pujat.

Experiment 2: Una hèlice solar

Qüestions

a) energia lumínica (cèl·lula fotovoltaica) energia elèctrica (motor) energia cinètica de rotació(hèlice) energia tèrmica.

Test

1 c); 2 b), d); 3 d); 4 c); 5 a); 6 a); 7 b); 8 d); 9 c); 10 c); 11 a); 12 a).


1. a) Roba; aliments i aigua; llanterna; aïllants tèrmics i de l’aigua; fogó de gas butà; llumins; sabó.

b) Combustibles fòssils: bombona de gas butà. // Combustibles químics: piles; llumins i aliments.

2. a) Que quan s’esgotin no es podran renovar.

b) No es pot suprimir completament l’ús de combustibles fòssils perquè les energies alternativesencara estan poc desenvolupades.

3. a) sí; b) sí; c) no; d) no; e) sí.

101

energia lumínica energia tèrmica

energia lumínica energia tèrmica

energia elèctrica (bombeta) energia tèrmica


102

4.

5. Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a.

• Pel que fa a l’energia solar, en algunes cases modernes s’han instal·lat cèl·lules solars per escalfaraigua; la residència Sant Josep de Barcelona i les piscines municipals d’Esplugues de Llobregatfuncionen amb energia solar; a la Cerdanya francesa hi ha el forn solar d’Odeillo per obtenir-hielectricitat, etc.

• Els parcs eòlics són centrals elèctriques connectades a la xarxa i formades per molts aerogenera-dors. La potència d’un aerogenerador depèn de la grandària de les seves pales o hèlices i de lavelocitat del vent. Cada unitat o aerogenerador d’un parc eòlic pot produir d’1 MW a 3 MW depotència i tenir de 30 m a 60 m de diàmetre. La distribució de parcs eòlics depèn de criteris de disponibilitat de vents intensos constants i regulars al llarg de l’any. Les dues zones on hi hamés centrals eòliques són la costa gallega del nord i Tarifa.

6. a) energia química (múscul) energia elàstica (arc) energia cinètica (fletxa) energia tèrmica.

b) energia potencial (aigua presa) energia cinètica (aigua corrent) energia cinètica de rota-ció (turbina - bobines) energia elèctrica (fils d’electricitat).

c) energia química (pila) energia elèctrica (bombeta) energia lumínica i energia tèrmica.

7. a) energia elèctrica (bombeta ) energia lumínica i energia tèrmica.

b) energia elèctrica (rentadora) energia cinètica de rotació i energia tèrmica.

c) energia elèctrica (televisor) energia lumínica, energia sonora i energia tèrmica.

d) energia química (piles) energia elèctrica (altaveu ràdio) i energia sonora.

fonts no renovables

avantatges inconvenients

• Distribució força regular.• Molt desenvolupades.• Produeixen molta energia per

unitat de temps

• S’esgoten.• Contaminen.

parcs eòlics més importants d’Espanya

GranadillaLa Muela (la vall de l’Ebre)Estaca de Bares (Galícia)Ontafilia (la Manxa)Tarifa (Andalusia)Tarifa (Andalusia)Cabo Villano (Galícia)

35036036030072

30.5005.100

8,16,57,85,58,58,58,5

parc eòlic potència (kW) velocitat mitjana del vent (m/s)

fonts renovables

avantatges inconvenients

• No contaminen.• No s’esgoten.

• Distribució poc uniforme.• Contaminació visual de l’ambient.• Produeixen poca energia per uni-

tat de temps.• Poc desenvolupades.


e) energia química (cuina de gas) energia tèrmica i energia lumínica.

f) energia elèctrica (calefactor) energia tèrmica.

8. L’energia del Sol escalfa l’aigua de la Terra i causa una gran evaporació de masses d’aigua que provo-quen les pluges i els saltants (quan l’aigua cau de llocs elevats). L’aire s’escalfa i, com que és menys dens,puja i masses d’aire fred baixen originant els vents. El Sol també permet el creixement de les plantes i,per tant, la formació d’aliments; les plantes, quan queden sepultades per masses de terra i sotmeses a gran pressions, es transformen –al cap de milions d’anys– en els combustibles fòssils.

9. L’energia nuclear s’origina en trencar-se el nucli de l’àtom. Aquest procés permet obtenir moltaenergia amb poc combustible. En principi, això representa un gran avantatge, però alhora presen-ta inconvenients greus, com ara el fet que durant el procés de fissió nuclear s’originin radiacionsmolt perilloses i que els residus siguin tan contaminants que segueixen emetent radiacions durantmilions d’anys.

Lectura: La canya de sucre, una alternativa al petroli

Qüestions

1. La diferència principal és que el petroli és una font d’energia no renovable i, en canvi, l’alcohol ésuna font d’energia renovable. A més, el petroli també és una font molt important per a la fabrica-ció de medecines, dissolvents, detergents i plàstics, etc. Per tant, si es busca una alternativa coma combustible, hi haurà més petroli per a les altres activitats.

2. La canya de sucre és una planta de tipus tropical i, per tant, no es desenvolupa bé en climes freds.

Per recordar

L’energia que s’emmagatzema quan s’estira una molla o quan s’acumula aigua en una presa s’anomenaenergia potencial. L’energia deguda al moviment d’un cos s’anomena energia cinètica. Quan un cos cauper acció de la gravetat, va perdent energia potencial, que es va transformant en energia cinètica.L’energia emmagatzemada pels combustibles fòssils, pels aliments o per les piles rep el nom d’energia quí-mica. L’energia emmagatzemada en substàncies com ara l’urani i el plutoni s’anomena energia nuclear.

Les fonts d’energia es poden classificar en renovables i no renovables. Són fonts d’energia no renova-bles les que s’exhauriran en un curt termini de temps. És important no exhaurir el petroli perquè és laprimera matèria per fabricar plàstics. Les fonts d’energia renovables són la solar, l’eòlica, la de la bio-massa, la hidràulica, la de les marees i la geotèrmica.

103


unitat Circuits elèctrics

Què en sabem?

• El corrent elèctric és un conjunt de càrregues elèctriques, és a dir, d’electrons, en moviment.

• Perquè les càrregues elèctriques circulin, cal una font d’energia (una pila, un generador, la xarxaelèctrica…).

• Les càrregues elèctriques ja són presents en el conductor metàl·lic.

• L’interruptor obre o tanca un circuit; és a dir, impedeix el pas del corrent elèctric o deixa que elselectrons hi circulin.

Activitats

1. a) Són oberts el segon, el quart i el cinquè; són tancats el primer i el tercer.

b) Funcionaran aquells circuits que estiguin tancats, és a dir, el primer i el tercer.

c) Deixarà de funcionar.

2. a)

b)

3.

4. a) Si quan es desenrosca la bombeta A s’apaguen B i C, això vol dir que A està en sèrie amb B i C:

8

104

A A

A B C

dues bombetesen sèrie

dues bombetesen paral·lel

tres bombetesen sèrie

tres bombetesen paral·lel


b) Vol dir que B està en paral·lel respecte a les altres bombetes:

c) Vol dir que C està en paral·lel:

d) Vol dir que B i C estan en paral·lel i A en sèrie:

5.

6. Ràdios, càmeres fotogràfiques, rellotges... Les respostes poden ser molt variades. Les piles podentenir diferents formes i mides, però totes duen una mateixa inscripció on consta el voltatge i la pola-ritat (signe + i –). Les piles són diferents quant a voltatge i a composició.

7.

105

A

A

A

A

A

A

A

A

A

V

V V

V

A B C

A B

C

A B

C

a) Voltímetre en paral·lel a la pila

b) Voltímetre en paral·lel a les bombetes.

c) Voltímetre en paral·lela la pila.


8. a) En sèrie

En paral·lel

b) El voltatge de les piles se suma quan estan connectades en sèrie. Quan estan connectades enparal·lel, el voltatge no varia, és el mateix que el que correspon a una de les piles.

9. a) V2 < V1 < V3

b) V3 < V2 < V1

10. R = V/IR = 10 /0,2 = 50 Ω

11. a) b)

12. La potència és l’energia transferida per unitat de temps. Es mesura en watts.

a) 1 watt = 1 J/1 s

b) 1 watt = 1 J/1 s; 1 watt 1 s = 1 J

c) Perquè és una unitat de potència per unitat de temps.

d) 1 kWh = 1 kWh 1.000 W/1 kW 3.600 s/1 h = 3.600.000 W · s = 360.000 J

106

+– +–+– +–

+–

+–

+–

+–


107

Experiment 1: Muntatge d’un circuit

2.

3. En sèrie i en paral·lel.

4.

5. Dues bombetes en sèrie brillen menys que una de sola.

6. Si es descargola una de les bombetes, l’altra s’apaga.

7.

8. Dues bombetes en paral·lel brillen més que una de sola.

9. Si es descargola una de les bombetes, l’altra continua encesa.

Qüestions

a) La intensitat que circula serà menor en el circuit en sèrie i més gran en el circuit en paral·lel, ja quela resistència resultant en el circuit en sèrie serà més gran que la resistència resultant en el circuit enparal·lel.

b) Perquè estan connectats en sèrie.

c) En paral·lel. Si no fos així, no es podrien ni encendre ni apagar de manera independent.


Experiment 2: Mesures de la intensitat i el voltatge en un circuit elèctric

Maneig de l’amperímetre

3 i 4. La lectura de l’amperímetre en el circuit 1 serà la mateixa en els tres punts.

5. La lectura de l’amperímetre en el circuit 2 serà menor que en l’1 però igual en els punts 1, 2 i 3.

7 i 8. En el circuit en paral·lel A1 = A2 + A3.

Maneig del voltímetre

3. Quan col·loquem el voltímetre entre 2 i 3 marca 0 V; entre 3 i 4 marca el mateix que entre elsextrems de la pila.

5. En el circuit amb dues bombetes en sèrie V = V1,2 + V2,3

7. Marcarà el mateix que en els altres casos, atès que estan en paral·lel.

8. En el circuit amb dues bombetes en paral·lel V1,2 = V3,4 = V5,6

10. En l’associació de piles en sèrie, la diferència de potencial (d.d.p.) entre els extrems de l’associacióés la suma de les d.d.p. de cadascuna de les piles. En la associació de piles en paral·lel, la d.d.p seràla mateixa que la d.d.p en els extrems de cada pila per separat.

11. En el cas de dues piles en sèrie la intensitat serà més gran que si hi ha una sola pila, ja que el voltat-ge és més gran. En canvi, en el cas de dues piles associades en paral·lel, la intensitat serà la mateixaque amb una sola pila.

Test

1 d); 2 b); 3 a); 4 b); 5 c); 6 b).


1.

108

circuitsèrie, paral·lel

o tots dosquè li passa a la bombeta x si descargolem la bombeta y?

a sèrie S’apaga.

b paral·lel Segueix encesa.

ctots dos: la x està en sèrie respecte

de la y i l’altra, que estan en paral·lelSegueix encesa.


a)

b)

c)

2. a) i b)

3. a) A5 = 5 A; A6 = 5 A

b) A2 = 3 A; A3= 5 A

c) V1 = 0 V; V2 = 9 V

d) A1 = 3 A

e) V3 = 7 V; V2 = 2 V; V1 = 0 V

f) A2 = 3 A; A1 = 10 A

g) V1 = 4 V

109

V

V

V

V

V1

2

4 5

3

a) b) c)


4. a) Amb tres piles connectades en sèrie, cables i una resistència.

b) Es connecten les tres resistències en paral·lel.

c) Es connecten les tres resistències en sèrie.

5. a)

b) En augmentar la resistència, la intensitat disminueix.

c) En el gràfic es llegeixen uns 3,5 ohms.

d) Depèn del material, la longitud i la secció.

Lectura: Seguretat en els circuits elèctrics

Qüestió

El gruix del cable, aïllants, connexió a terra, fusibles.

Per recordar

El corrent elèctric és un moviment d’electrons. Els conductors són materials a través dels quals els elec-trons es mouen lliurement. Els materials en els quals els electrons no es poden moure lliurement s’a-nomenen aïllants. La intensitat del corrent elèctric és la quantitat d’electricitat que circula per unitat detemps. La unitat d’intensitat del corrent elèctric en el SI és l’ampere. El voltatge és l’energia que fa cir-cular la unitat de càrrega. La unitat de voltatge o diferència de potencial en el SI és el volt.L’amperímetre és un aparell que mesura la intensitat del corrent i es connecta en sèrie amb el circuit.El voltímetre mesura el voltatge i es connecta en paral·lel amb el circuit. La resistència d’un conductores mesura en ohms i és l’oposició al pas de les càrregues. La resistència d’un conductor depèn de la lon-gitud, el tipus de material i la secció. La potència és l’energia que es transfereix per unitat de temps i esmesura en watts.

110

0,5 1,0 1,5 2,0 intensitat

resistència

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20


unitat Els efectes de l’electricitat

Què en sabem?

• La fregidora i la cafetera aprofiten l’efecte calorífic del corrent elèctric; l’aspiradora, la maquinetad’afaitar i l’espremedora –mitjançant el seu motor– utilitzen el corrent elèctric per produir movi-ment. El telèfon fa ús de l’efecte magnètic del corrent elèctric.

• Rentadora, rentavaixelles, assecadora, batedora, aspiradora, molinet de cafè, perforadora, maqui-neta d’afaitar, etc.

• Un fusible és un fil elèctric fi –que forma part del mecanisme de molts aparells– dissenyat per poderaguantar un escalfament determinat, és a dir, impedir que circuli més intensitat de la prevista ini-cialment. Si hi ha un excés d’intensitat, l’efecte calorífic del corrent elèctric fon el dispositiu i elcorrent elèctric deixa de circular-hi.

Activitats

1. a) L’energia elèctrica es transforma en calor i llum.

b) L’energia elèctrica es transforma en llum i calor.

c) L’energia elèctrica es transforma en moviment, calor i so.

d) L’energia cinètica de les turbines es transforma en energia elèctrica.

2. a) El tungstè és un dels metalls que té una temperatura de fusió més elevada (3.410 ºC). Un fil primi d’una longitud aproximada d’1 m d’aquest material presenta una resistència elevada. Quan cir-cula el corrent, la temperatura del filament augmenta i emet una llum blanca.

b)

c) A temperatures elevades, el filament de les bombetes s’oxida i es volatilitza. Per això, es tancadins d’una estructura de vidre que s’omple de nitrogen i argó, uns gasos que no són reactius.Malgrat això, el tungstè s’evapora lleugerament i el filament es va tornant més i més fi fins quees trenca.

3. Quan el corrent circula en sentit contrahorari, és un pol nord; quan ho fa en el mateix sentit de lesagulles del rellotge, és un pol sud. Es pot utilitzar com a regla mnemotècnica el dibuix següent:

4. • Figura de l’esquerra: el corrent elèctric circula del pol positiu al negatiu, per tant, a la bobina, cir-cularà en el sentit de les agulles del rellotge. L’extrem esquerre de la bobina serà un pol sud, i eldret, un pol nord.

9

111

S N

P 60I = ––– = –––– = 0,27 A

V 220


• Figura de la dreta: el corrent elèctric circula del pol positiu al negatiu, per tant, a la bobina, cir-cularà en sentit contrari a les agulles del rellotge. L’extrem esquerre de la bobina serà un polnord, i el dret, un pol sud.

5. Caldrà enrotllar el cable al voltant del clau de ferro i connectar-lo a la font de baix voltatge.

6. a) Un motor consta d’un imant i d’uns cables enrotllats (bobina) a través dels quals circula correntelèctric i que es comporten com un altre imant (electroimant). Entre l’imant i la bobina s’exer-ceixen forces que la fan girar. Així, l’energia elèctrica es transforma en energia de moviment.

b) El corrent elèctric produeix energia cinètica (moviment) i part d’aquesta energia es transformaen energia tèrmica. També es produeix so.

7. L’energia mecànica es transforma en energia elèctrica i calor.

8. Una dinamo és una màquina elèctrica que genera corrent continu, anomenat corrent induït. La dina-mo transforma l’energia mecànica en energia lumínica. Està formada per un imant que, en mou-re’s, origina un petit corrent elèctric que es desplaça per un cable fins a la bombeta. El correntnomés es genera quan l’imant es mou.

9. L’opció correcta és la b).

10. L’opció correcta és la c).

Experiment 1: Experiment d’Oersted

Qüestions

a) i b) La direcció de l’agulla de la brúixola és determinada pel sentit del corrent que circula pelcable; és a dir, si es canvia la polaritat de la font, l’agulla gira 180°. També hi influeix el fet de posarel cable per sota o per sobre de la brúixola.

112

SN


Experiment 2: Construcció d’un electroimant

Qüestions

a) Cal utilitzar la bateria, el clau, el cable i l’interruptor.

b) Es pot comprovar apropant una brúixola o un imant a l’electroimant per observar quina és ladistància mínima a la qual l’agulla es desvia o l’imant és atret.

c) El ferro dolç.

Experiment 3: Una dinamo per a la teva bicicleta

Es tracta de construir una dinamo com la que porten algunes bicicletes per encendre la bombeta (potser que costi d’encendre). Cal que l’imant giri a gran velocitat i que la bobina tingui un gran nombrede voltes. En substituir la bombeta per un amperímetre, amb el zero al centre, s’observarà com elcorrent fluctua a dreta i a esquerra del centre. Si la bombeta no s’encén es pot augmentar la potènciade l’imant, fer-lo girar a més velocitat o augmentar el nombre de voltes de la bobina.

Qüestions

a) Corrent altern.

b) Energia cinètica dinamo energia elèctrica bombeta

c) La producció d’un corrent induït quan una bobina es mou en el si d’un imant o a l’inrevés.

d) Un motor transforma l’energia elèctrica en energia cinètica; una dinamo, en canvi, transformal’energia cinètica en energia elèctrica.

e) La dinamo produeix corrent continu, mentre que l’alternador produeix corrent altern.

f) Les dinamos sempre tenen el mateix fonament. Si una bicicleta porta dinamo, aquesta serà comla descrita. Actualment, algunes bicicletes han substituït el sistema de la dinamo i produeixenllum a partir d'una petita bateria.

Test

1 a); 2 c); 3 a); 4 c); 5 d); 6 a); 7 a); 8: a-2; b-4; c-3; d-1.

113

interruptor

cable

clau

bateria

+–

llum energia tèrmica



1. a)

b) Lleugerament superior a la intensitat que hagi de circular per l’aparell. Així s’evita que el fusi-ble es fongui com a conseqüència de les petites variacions de la intensitat del corrent elèctric.

2. a) Per calcular el fusible que ha de dur un determinat aparell elèctric, cal saber la intensitat que hiha de circular. Si la intensitat no figura a la placa de l’electrodomèstic, es pot calcular a partir dela potència de l’aparell i del voltatge de la xarxa (220 V).

P = V I ;

b)

3. Es tracta d’establir un debat sobre les transformacions que es van produir amb el descobriment del’electricitat, tant pel que fa al treball –prolongació de la jornada laboral, per exemple– com aldesenvolupament i l’expansió de les ciutats. També es pot comentar el perfeccionament de les bom-betes des de les primeres, amb filaments de carbó, fins a les de gran rendiment com les de descàr-rega de gasos, els llums halògens, etc.

4. Perquè a la part inferior de la bobina s’ha creat un pol nord i l’agulla de la brúixola se n’allunya.

5. A la primera figura, la part inferior del cable enrotllat forma un pol sud, per tant, l’agulla de la brúi-xola, que és un pol nord, serà atreta pel cable. A la segona figura, la part inferior del cable enrot-llat també forma un pol sud, per tant, l’agulla de la brúixola estarà orientada cap al cable.

6. a)

114

aparell

estufa

planxa

llum de sobretaula

assecador elèctric

intensitat normal

12 A

3 A

0,25 A

2 A

fusible

13 A

3 A

1 A

3 A

aparell potència voltatge intensitat fusible

ràdio 250 W 3 V 0,08 A 0,1 A

televisor 300 W 220 V 1,36 A 3 A

forn 1.000 W 220 V 4,54 A 5 A

rentadora 1.200 W 220 V 5,45 A 13 A

assecador 1.000 W 220 V 4,54 A 5 A

PI = –––

V

720I = –––– = 3,27 A

220


b) Com més voltes, més intensitat.

c) Com més velocitat de l’imant, més intensitat de corrent.

d) No s’indueix corrent.

7. El cotxe es mou i actua com l’imant del circuït anterior. Llavors s’indueix un corrent elèctric en elcircuit que hi ha sota terra i que posa en funcionament el semàfor.

8. a) Corrent elèctric energia tèrmica

b) Corrent elèctric

c) Corrent elèctric

d)

9. Bobina: hi circula corrent elèctric i, per tant, és un electroimant amb dos pols (nord i sud) a les caresoposades, un a cada cara.Imant: és permanent; els seus pols atreuen i repel·leixen els pols de la bobina.Corrent: entra i surt de la bobina a través de les escombretes.Anell partit: canvia el sentit del corrent de la bobina a mesura que aquesta gira.

10. Serien equivalents les parts: a i f; b i g; c i f ' ; d i h

115

llum energia tèrmica

energia cinètica (moviment) energia tèrmica so

energia elèctricacombustiblecaldera de vapor

energia química

turbina i generador

energia cinètica

a

e

ff '

hg

b

c

d

bobina

pol sud

commutadorescombreta

pol nord

imant


Lectura: Precaució en l’ús de l’electricitat

Qüestió

No manipular aparells elèctrics amb les mans humides.

No acostar un aparell elèctric a l’aigua sense haver-lo desendollat prèviament. La humitat facilita elpas del corrent elèctric.

Arreglar els endolls o cables que estiguin malmesos o esquerdats. Si no hi ha aïllament, es pot produiruna descàrrega elèctrica.

No sobrecarregar un endoll amb massa connexions. Es pot produir un sobreescalfament i originar-seun incendi.

Per recordar

Una manera de detectar el corrent elèctric és per l’efecte tèrmic, en el qual es basen les estufes, lescafeteres, les planxes, etc., i per l’efecte magnètic, en el qual es basen els electroimants.

L’any 1819 Hans Christian Oersted va adonar-se que el corrent elèctric produeix un efecte magnètic.

El magnetisme produït pel corrent elèctric s’anomena electromagnetisme i és la base del funciona-ment de motors, electroimants i dinamos.

Un motor transforma l’energia elèctrica en energia cinètica i es basa en el fet que un imant és capaçde moure un cable pel qual circula corrent.

Una dinamo i un alternador es basen en el fet que, quan l’imant es mou dins la bobina en un circuittancat, a la bobina s’indueix un corrent elèctric.

El funcionament d’un fusible es basa en l’efecte tèrmic del corrent elèctric.

116


unitat La llum

Què en sabem?

• El Sol és un cos lluminós, és a dir, emet llum; i la Lluna és un cos il·luminat, perquè reflecteix la llumque rep del Sol.

• Que la llum es propaga en línia recta ho demostren les ombres que projecten els objectes, els eclip-sis, els raigs de llum que emet un projector en una cambra fosca, etc.

• La llum. En el buit es desplaça a 299.796 km/s.

• Quan xoca amb una superfície polida, la llum que es propaga pel buit hi rebota, canvia de direcciói torna cap al mateix medi d’on prové.

• La lupa serveix per augmentar la mida d’una imatge i poder observar-ne els detalls.

• Aquest fenomen és conseqüència de la refracció de la llum.

• L’arc de Sant Martí o arc iris és el resultat de la descomposició de la llum del Sol refractada en lesgotes d’aigua que queden després de ploure. La llum blanca es descompon en set colors.

Activitats

1. El Sol emet llum, és un estel. La Lluna, en canvi, no té llum pròpia, reflecteix la llum que rep del Sol.

2. 299.796 km/s; 86.400 s 365 dies = 31.536.000 s 299.796 km/s = 9.454.366.600.000 km en un any.

3.

4. a)

10

117

31.536.000 st = 4,3 anys llum ––––––––––– = 135.604.800 s = 1,35 108 s = 1.569,5 dies

1 any llum

llum

i

r

normal

raig reflectit

mirall

raig incident

zona de penombra

zona d’ombra


b) La zona d’ombra és on no arriba cap raig de llum procedent del Sol, per tant no s’hi pot veure;és com si fos de nit. En la zona de penombra, s’hi podria veure com si fos capvespre. En la zonad’ombra hi hauria l’eclipsi total, i en la de penombra, un eclipsi parcial.

5. a)

b) En el fenomen de reflexió de la llum.

c) El periscopi s’utilitza per observar un objecte situat fora del camp visual de l’observador.S’empra, sobretot, en submarins, carros de combat, supermercats...

d La imatge en el periscopi es veu dreta i de la mateixa mida que l’objecte observat. De vegadespoden portar un sistema d’ampliació de la imatge.

6.

7. a) Perquè és una paraula que s’ha de llegir a través del mirall retrovisor dels vehicles.

b) Quan emprem dos miralls, amb el primer podem llegir bé qualsevol paraula que estigui inverti-da, mentre que el segon mirall desfa la inversió especular que havia fet el primer. La imatge queobtenim amb un mirall és lateralment invertida, això vol dir que, si un palet està a l’esquerra del’objecte, a la imatge estarà situat a la dreta.

8. a) Especular, és a dir, els raigs de llum que incideixen paral·lels sobre una superfície en surtenreflectits paral·lelament.

b) Perquè la superfície d’una paret no és totalment llisa, és a dir, la llum que s’hi reflecteix es dis-persa en totes les direccions.

9. Quan un raig de llum que viatja per un medi transparent, per exemple l’aire, incideix amb un certangle en la superfície de separació d’un altre medi transparent –aigua, vidre, etc.– entra en el segonmedi i canvia de direcció. Aquest fenomen es produeix perquè la llum es propaga més ràpidamentper l’aire que no pas per altres medis.

118

NormalR. I.

R. I.

R. R.

R. R.

60° 60°30° 30°

mirall

mirall

tubde cartó


10. La refracció i la reflexió són fenòmens que comporten un canvi de direcció de la llum. En la refle-xió, aquest canvi de direcció fa que el raig torni al medi del qual procedia. En la refracció, el canvide direcció es produeix en la superfície de separació de dos medis diferents, per exemple aire-vidre.

11. Cal observar la figura de la pàgina 148 del llibre de text. El nombre d’espais marcats que quedeninclosos en un sol espai vist a través de la lupa indica el nombre d’augments que té.

12. a) Quan l’objecte, en aquest cas les lletres d’un diari, es troba molt a prop de la lent, la imatge surtdel dret, és més gran que l’objecte i s’hi troba al darrere. Aquest tipus d’imatge no es pot reco-llir en una pantalla.

b) Quan l’objecte (la bombeta) es troba lluny de la lent, la imatge surt invertida, és més petita quel’objecte i es pot recollir en una pantalla situada entre la lent i nosaltres. Si apropem la lent a l’objecte, la imatge surt invertida i més gran que l’objecte.

c) Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a.

13. Quan s’encén la llanterna, la pupil·la es contreu, i quan s’apaga, la pupil·la es dilata.

14. • Quan l’ull rep una gran quantitat de llum, la nineta es contreu.• El cristal·lí és la lent de l’ull.• Quan l’ull mira objectes allunyats, la lent es fa més prima.• Els canvis que modifiquen el cristal·lí s’anomenen acomodació.• La imatge a l’ull es recull a la retina.

Experiment 1: La cambra obscura

Qüestions

a) Quan el forat es fa més gran, la brillantor de la imatge augmenta, però la nitidesa de la imatgedisminueix.

b) La imatge es veu més gran.

c) La imatge es veu amb més nitidesa.

d) Augmenta la mida de la imatge.

119


e)

Experiment 2: La llum i els miralls

Qüestions

a) Normal.

b) Reflexió.

c) En la reflexió, l’angle d’incidència és igual a l’angle de reflexió. El raig incident, la normal i elraig reflectit es troben en un mateix pla.

Experiment 3: Les lents i els miralls

• Les lents convexes o convergents poden donar diferents tipus d’imatges segons la distància que hihagi entre l’objecte i la lent:

– Quan l’objecte es troba lluny de la lent, s’obté una imatge invertida, més petita i que es pot reco-llir en una pantalla situada entre la lent i l’observador. Quan l’objecte s’apropa a la lent, s’obté unaimatge més gran que l’objecte observat.

– Quan l’objecte es troba entre el focus i la lent (molt a prop de la lent), la imatge surt dreta, de mésgrandària i darrere de l’objecte. Aquest tipus d’imatge no es pot recollir en una pantalla.

Les lents còncaves o divergents sempre formen imatges dretes i més petites que l’objecte observat.A mesura que la lent s’apropa a l’objecte, la imatge també s’hi apropa i es fa més gran.

• La imatge obtinguda en un mirall pla és de la mateixa mida que l’objecte observat; la imatge es formaa una distància per darrere del mirall igual a la que separa l’objecte del mirall; la imatge és la-teralment invertida. Els miralls corbs poden ser convexos i còncaus. Els miralls convexos donen imat-ges dretes i més petites que l’objecte. Els miralls retrovisors dels cotxes són miralls convexos, i tambéels que hi ha a les cruïlles dels carrers. Les imatges donades pels miralls còncaus depenen de la distàn-cia a la qual es troba l’objecte. Si l’objecte es troba darrere del focus, la imatge és més petita i invertida. Si l’objecte es troba entre el focus i el mirall, la imatge és dreta i més gran. Els miralls còn-caus s’utilitzen com a miralls d’augment, atesa la seva propietat de donar una imatge ampliada quanl’objecte és a prop.

Test

1 b); 2 d); 3 d); 4 a); 5 b); 6 d); 7 a); 8 c); 9 c), d); 10 c).

120

cambra obscura ull

Té un forat per on entra la llum. Té un forat d’entrada de llum anomenatpupil·la.

La imatge es recull en una pantalla. La imatge es recull a la retina.

La lent fa augmentar la nitidesa de la imatge.

El cristal·lí fa augmentar la nitidesa de la imatge.

La imatge s’obté invertida a la pantalla coma conseqüència de la propagació de la llum.

La imatge s’obté invertida a la retina com a conseqüència de la propagació de la llum.


121


1.

2. La llum es pot propagar pel buit, per l’aire, l’aigua, el vidre, el diamant, l’alcohol, la glicerina, elbenzè, el gel, l’ambre, etc.

3. La llum varia de velocitat segons el medi que travessa. Ateny la seva velocitat màxima en el buit. Espot consultar la taula de velocitat que es reprodueix a la pàgina 141 del llibre de text.

4. Transparent: medi que deixa passar la llum i permet veure els objectes a través seu. Exemples: l’aire,l’aigua clara, el paper de cel·lofana, alguns plàstics, l’alcohol, etc.Opac: medi que impedeix el pas de la llum i, per tant, veure els objectes a través seu. Exemples: elsmaons, les cortines gruixudes, el cartó, les làmines metàl·liques, etc.Translúcid: medi que deixa passar la llum sense permetre, però, que es vegin clarament els objectesa través seu. Exemples: la porcellana, el paper vegetal, el vidre desllustrat, etc.

5. L’opció d).

6. Quan un raig de llum xoca amb una superfície polida, com ho és la d’un mirall, rebota (com hofaria una pilota sobre el terra), canvia de direcció i torna cap al mateix medi d’on prové. Abans quexoqui contra la superfície, el raig de llum s’anomena raig incident; després de rebotar-hi, s’ano-mena raig reflectit.

7.

R. I. R. R.N

60 s8 minuts –––––––– = 460 s

1 minut

300.000 kmd = 480 s ––––––––––– = 1,44 108 km

1 s

mirall


8.

Quan els raigs 1 i 2 reboten en el mirall com a conseqüència del fenomen de la reflexió, l’ull enfo-ca els raigs que li arriben separats i el punt A es veu en A'. El punt A' és simètric al punt A en el mirall.

9. La llum blanca o llum solar és una barreja d’ones de diferents colors. Quan la llum blanca travessales gotes d’aigua després de la pluja es descompon en set colors diferents: vermell, taronja, groc,verd, blau, indi i violat. La llum blanca es descompon perquè, encara que per l’aire tots els colorses propaguen a la mateixa velocitat, en travessar les gotes d’aigua cada color viatja a una velocitatdiferent. En conseqüència, cada color es desvia o refracta de manera diferent. El color que menyses refracta és el vermell, i el que més, el violat.

10. Pel fenomen de la refracció que experimenta la llum en entrar a l’aigua.

11. Els miralls corbs són els que modifiquen la mida dels objectes, augmentant-la o disminuint-la. Sobreaquesta qüestió, podeu consultar la part de l’experiment en què es parla sobre la formació d’imat-ges en miralls plans i corbs (pàgina 120 d’aquesta guia).

12. a) Reflexió especular.

b) Les parets blanques no actuen com a miralls perquè no donen reflexió especular ja que la sevasuperfície no és completament llisa.

122

A A'

1

2

1'

2'


13. a)

b) Són paral·lels.

c) Han tingut lloc dues refraccions, una a cada cara del bloc de vidre.

14. No. Perquè es produeixi aquest fenomen, la llum ha de poder travessar la superfície de separacióde dos medis transparents.

15. La refracció i la reflexió són fenòmens que comporten un canvi de direcció de la llum. En la refle-xió, aquest canvi de direcció fa que el raig torni al medi del qual procedia. En la refracció, el canvide direcció es produeix en la superfície de separació de dos medis diferents, per exemple aire-vidre.

16.

17. El prisma provoca la descomposició de la llum blanca en els set colors, igual que fan les gotes d’ai-gua. El color que menys es refracta és el vermell, i el que més, el violat.

18. Les parts de l’ull són: cristal·lí, pupil·la, còrnia, humor aquós, iris, múscul ciliar, retina, escleròtica,coroide, fòvea, humor vitri, nervi òptic i punt cec.

Els raigs de llum que porten la informació dels objectes travessen la còrnia, la pupil·la i el cristal·lí,i s’enfoquen a la retina, que és com una pantalla que es troba al fons de l’ull i que està connectadaamb el nervi òptic, que envia les sensacions lluminoses al cervell. La quantitat de llum que arriba a la retina es controla a través de l’iris, la membrana circular que fa que els nostres ulls siguin d’undeterminat color. L’iris és la part de l’ull que, augmentant o disminuint el diàmetre de la pupil·la,regula la llum que hi entra.

Els raigs de llum que entren a l’ull els fan convergir fonamentalment la còrnia i el líquid aquós(humor aquós) que hi ha al darrere. El cristal·lí serveix únicament per fer ajustos d’enfocament;aquesta lent, a causa de la seva gran flexibilitat, té forma variable. Quan l’ull mira un objecte allu-nyat, la lent és prima; en canvi, quan l’ull observa un objecte més proper, la lent es torna més grui-xuda. Aquesta acomodació del cristal·lí es produeix gràcies als músculs ciliars.

123

raig incident

1

2

3

N

R.I.


19. Focus d’una lent: els raigs que passen a través de la lent convergeixen en un punt que s’anomenafocus.Centre òptic: és un punt de l’interior de la lent que permet que un raig el travessi sense experimen-tar cap desviació.Reflexió especular: aquest tipus de reflexió té lloc sobre superfícies perfectament planes, com perexemple un vidre polit o un metall. En aquest cas, tots els raigs que incideixen paral·lels sobre lasuperfície surten reflectits paral·lels. Retina: és una capa que conté milions de cèl·lules sensibles a la llum. Aquestes cèl·lules envienimpulsos elèctrics al cervell a través del nervi òptic. El cervell els utilitza per formar una imatge delmón exterior. Dispersió cromàtica: és la separació de la llum blanca en els seus components, set colors, els colors del’arc de Sant Martí o arc iris.Lent divergent: forma imatges dretes i més petites que l’objecte que es col·loca al seu davant.Aquestes imatges es veuen al mateix costat que l’objecte i són més properes a la lent que aquest.

20. Les lents convergents formen imatges reals i invertides d’objectes que es troben lluny. La mida dela imatge augmenta a mesura que l’objecte s’acosta a la lent. Quan l’objecte es troba molt a propde la lent, la imatge surt del dret, és més gran que l’objecte i es troba al seu darrere. Aquesta imat-ge no es pot recollir en una pantalla.

Les lents divergents mostren imatges virtuals, dretes i més petites que l’objecte, i es formen entrel’objecte i la lent.

Lectura 10: Defectes visuals

Qüestions

1. La cataracta és una malaltia de l’ull que fa que el cristal·lí es torni opac. Pot ser deguda a una lesióhereditària, a una agressió del virus de la rubèola sobre l’embrió durant el seu desenvolupament o a algun procés patològic. La més comuna és la que està relacionada amb l’edat i que apareix capals 60 anys com a conseqüència de la deshidratació del cristal·lí.

2. Es cura si es treuen les parts opaques o bé tot el cristal·lí quan la cataracta està totalment estesa.Després es poden usar lents correctores o lentilles o es pot instal·lar una nova lent a l’interior del’ull que faci la funció del cristal·lí.

Per recordar

La llum viatja en línia recta. El medi per on viatja més de pressa és el buit. La reflexió es produeixquan la llum xoca amb una superfície, hi rebota i canvia de direcció. La reflexió de la llum en la super-fície dels cossos pot ser especular o difosa, segons si la superfície és perfectament plana o rugosa.Quan es produeix la reflexió de la llum, l’angle d’incidència és igual a l’angle de reflexió.

S’anomena refracció el canvi de direcció que experimenten els raigs de llum en incidir en la superfí-cie de separació de dos medis transparents.

Hi ha dos tipus de lents: convergents i divergents. Les lents gruixudes refracten més la llum i tenen elfocus més a prop de la lent. Un raig de llum, quan passa pel centre òptic de la lent, no pateix desviació.

En lents convergents i divergents, quan l’objecte i la imatge estan situats al mateix costat de la lent, laimatge formada no es pot recollir en una pantalla. En un prisma, la llum, a més de refractar-se, es des-compon. En un prisma es produeixen dues refraccions.

124


unitat El so

Què en sabem?

• El so és una forma de transmetre energia a través d’un medi que produeix una sensació determina-da al sentit de l’oïda.

• El so es produeix quan un objecte vibra.

• El so es propaga per medis sòlids, líquids i gasosos.

• A la Lluna no podríem mantenir una conversa perquè el so no es propaga pel buit, necessita unmedi natural per fer-ho.

• El so es propaga més ràpidament pels sòlids, després pels líquids i més lentament pels gasos.

• L’eco es produeix perquè el so rebota en un obstacle i torna cap a l’emissor. L’eco es basa en el feno-men de la reflexió.

• En una guitarra, si fem les cordes més curtes, el so serà més agut. Com més llarga és la corda, el soque s’emet és més greu. De les sis cordes que té una guitarra, les tres metàl·liques sonen més greus.En la flauta, en canvi, s’obté variació del to segons la llargada del tub, que es modifica obstruint-neels forats.

Activitats

1. a) Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. A tall d’exemple:Instruments de corda: guitarra, violí i violoncel.Instruments de vent: clarinet, flauta i trompeta.Instruments de percussió: timbal, xilòfon i pandereta.

b) En els instruments de corda, fent vibrar les cordes. En els de vent, fent vibrar l’aire que s’insuflaa l’instrument gràcies a la llengüeta o als llavis de la persona que el fa sonar. En els de percussió,fent vibrar una membrana (tambor), unes làmines (xilòfon) o bé tot l’instrument (com en el casde les castanyoles).

2. Per produir un so sempre hi ha d’haver una vibració del cos que l’emet. El so, per propagar-se,necessita un medi material.

3. a) La velocitat del so per l’aire és de 331,4 m/sd = v t = 340 m/s 5 s = 1.700 m

b) La velocitat del so pel ferro és de 5.150 m/sd = v t = 5.150 m/s 5 s = 25.750 m

4. t = 4 sd = v t = 340 4 s = 1.360 m

5. En el ferro.

6. El so es transmet a través de les parets excepte si aquestes estan ben aïllades.

7. No és possible escoltar un so perquè falta el medi material que necessita per propagar-se.

11

125


126

8. L’eco es produeix quan el so es reflecteix en un obstacle. L’eco és la percepció repetida d’un mateixso: primer sentim el so directe, i després, el so reflectit.

9. t = 2,5 s (baixada i pujada)t = 1,25 s (baixada)d = v t = 340 m/s 1,25 s = 425 m

10. a) i b) Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. La resposta dels alumnes ha de corres-pondre a l’habitació de casa seva que estigui més buida, ja que la reverberació és la superposiciódel so directe i del so reflectit en la nostra oïda i això es produeix quan no hi ha absorció del so.

11. a) catifa: 90 %

b) cortina de pana: 70 %

12. La reverberació és la superposició del so directe i del so reflectit en la nostra oïda.

13. Amb l’amplitud de la vibració. Com més gran sigui l’amplitud de la vibració, més intens és el so, ésa dir, sona més fort. Per augmentar la intensitat del so emès hem d’aplicar més energia a la vibra-ció, estirant més la corda, picant més fort en la membrana o bufant més fort pel tub.

14. a) Fer-la vibrar amb més energia.

b) Fer-la més curta ja que, com més curta és la corda, el to és més agut o alt.

15. Sonarà més aguda la nota de freqüència més alta, és a dir, la de 440 Hz; i més greu, la de freqüèn-cia més baixa, la de 264 Hz.

16. La tuba, el fagot i el contrabaix.

17. a) Els infrasons són els sons amb freqüències inferiors a 20 Hz.

b) Els ultrasons són els sons amb freqüències superiors a 20.000 Hz.

18.

19. L’orella externa rep el so, que passa pel conducte auditiu. El so arriba al timpà i el fa vibrar. Aques-ta vibració és amplificada per tres ossos petits que estan comunicats amb la finestra oval, que és unamembrana connectada amb l’orella interna. L’orella interna es troba situada a l’interior del capi consta de tres canals semicirculars plens de líquid, i del cargol. La vibració del líquid dins del car-gol n’estimula les terminacions nervioses, i aquestes estimulen el nervi auditiu, que envia missatgesal cervell.

S

1

2

3

4

5

6

NETNI

ICED

O

T

E

E

E

M

A

D

T

I

L

F

I

L

S

E

S

X

O

I Ó

R

T

I

M

B

R

E


127

20. La sonda acústica o sonar serveix per mesurar profunditats marines i localitzar objectes situats sotal’aigua. Aquest instrument emet ones sonores de freqüència molt alta (ultrasons), que es reflectei-xen en el fons marí. Si es mesura el temps que triga a captar l’ona, es pot determinar la profundi-tat del fons o localitzar-hi un objecte.

Experiment 1: Produint vibracions

Qüestions

a) Els grans d’arròs salten poc perquè reben poca energia; l’amplitud de la vibració és petita.

b) Els grans d’arròs salten molt; l’amplitud de la vibració és gran.

c) Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. Els alumnes hauran d’apuntar tot el quehagin observat durant l’experiment.

Experiment 2: Variant el so

Qüestions

a) Com més curt és el regle, més de pressa vibra; augmenta la freqüència del so emès.

b) En augmentar la longitud del regle, el so es fa més greu perquè en disminueix la freqüència.

c) Les notes més agudes corresponen a les làmines més curtes, i les més greus, a les més llargues.

d) Els alumnes han de relacionar la freqüència amb els instruments musicals. En el cas de la guitar-ra s’aconsegueixen els tons més greus amb les cordes metàl·liques; com més gruixuda és lacorda, més greus són els sons. Variant la longitud de la corda també modifiquem la freqüència;com més curta és la corda, més agudes són les notes.

Test

1 c); 2 b); 3 a); 4 c); 5 d); 6 d); 7 c); 8 c); 9 c); 10 b); 11 b); 12 a), b).


1. vso = 340 m/sv(Concorde) = 340 2 = 680 m/s

2. Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. Els alumnes han de relacionar el que han estu-diat en el tema amb algun instrument que coneguin bé o que els interessi especialment.

1 km 3.600 s680 m/s –––––––– ––––––– = 2.448 km/h

1.000 m 1 h


128

3. d = 3.000 m i t = 2 s

4. El ratpenat emet ultrasons que reboten contra les superfícies i retornen a l’animal, el qual, d’a-questa manera, pot orientar-se, ja que pot ubicar els obstacles i esquivar-los.

5.

d = 1.400 m/s 0,15 s = 210 m

6. Resposta oberta. Correcció a criteri del professor/a. L’alumnat ha de buscar informació sobre mate-rials que aïllen del so, com ara moquetes, suro, cambres aïllants a les parets, doble vidre, encoixi-nats, cortines gruixudes, pantalles antisoroll en autopistes...

7. Com més buida està una habitació, menys absorció del so hi ha i, en conseqüència, més reverberació.Si les ones es reflecteixen diverses vegades, en arribar a la nostra orella les sentim confuses.

8. Vibració: moviment de vaivé d’un objecte que crea compressions i descompressions en l’aire.Amplitud: màxima distància que es desplaça l’element que vibra en anar amunt o avall partint delrepòs.Eco: percepció repetida d’un mateix so.Reverberació: superposició del so directe i del so reflectit en la nostra oïda.To: qualitat del so que ens permet distingir els son greus dels son aguts.

9. Perquè emet sons molt aguts que són molt molestos.

10. a) Els elefants emeten infrasons, i els ratpenats, ultrasons.

b) El sonar és un aparell que emet ultrasons i que permet calcular distàncies gràcies a la reflexiód’aquests ultrasons en un obstacle.

11. El timbre.

12. a) El decibel.

b) Sentir sons molt forts de manera continuada, cosa que pot provocar sordesa a llarg termini.

13. Les ones sonores entren per l’orella externa i fan vibrar el timpà, que és una membrana fina i elàs-tica, i tres ossets que comuniquen el timpà amb la finestra oval, que és una membrana connectadaamb l’orella interna. L’orella interna consta del cargol i de tres canals semicirculars que estan plensde líquid. És aquí on la vibració es transforma en impulsos nerviosos que es transmeten al cervell;aleshores percebem la sensació sonora.

14. a) L’oïda humana no pot percebre sons per sobre de 20.000 Hz.

b) A un ultrasò.

15. La nota més greu és el do (261,6 Hz), i la més aguda, el fa (440 Hz).

d 3.000 mv = ––– = ––––––– = 1.500 m/s

t 2 s

0,3 st(baixada) = ––––– = 0,15 s

2

1 km 3.600 s 5.400.000v = 1.500 m/s –––––––– –––––––– = ––––––––– = 5.400 km/h

1.000 m 1 h 1.000


Lectura: El primer vol supersònic

1. Quan un avió s’apropa a la velocitat de les ones sonores que aquest mateix produeix, provoca unaacumulació d’ones d’aire comprimit que constitueixen una autèntica barrera. Quan l’avió arriba ala velocitat del so, l’ona d’aire comprimit de la part davantera produeix una ona de xoc molt fortaque causa la detonació sònica.

2. 1,5 Mach equival a 1,5 vegades la velocitat del so, és a dir:v = 340 m/s 1,5 = 510 m/s

Per recordar

El so és produït per un cos en vibració.

El so necessita sempre un medi per propagar-se. El so no es propaga pel buit.

L’eco es produeix quan el so rebota en un obstacle. L’eco és la percepció repetida d’un mateix so.

La intensitat del so augmenta en fer-ho l’amplitud de la vibració.

El to és la qualitat del so que ens permet distingir els sons aguts o alts dels sons greus o baixos. El tos’expressa mitjançant la freqüència.

La freqüència ens dóna el nombre d’ones emeses per segon.

Un mateix so emès per diferents instruments sona diferent a causa d’una propietat del so que ano-menem timbre.

La sensació sonora es mesura en decibels. Els sons forts poden foradar el timpà. El timpà és una mem-brana tensa que es troba a l’orella mitjana i que en rebre les ones sonores es posa a vibrar.

L’orella, que és l’òrgan del sentit de l’oïda, es divideix en: orella externa, orella mitjana i orella interna.

L’orella externa està formada pel pavelló de l’orella i el conducte auditiu extern.

L’orella mitjana està formada pel timpà i tres ossets que comuniquen amb la finestra oval, que és unamembrana que comunica amb l’orella interna.

L’orella interna es troba inclosa en els ossos del cap i consta del cargol i de tres canals semicircularsplens de líquid. En aquests canals hi ha cilis que vibren en rebre vibracions sonores i les transformenen impulsos elèctrics que es transmeten, pel nervi auditiu, cap al cervell.

129


120.000 N

100.000 N

20.000 N

R



1. a)

b) La força que equilibra tindrà la mateixa direcció, igual intensitat i sentit contrari que la forçaresultant:

2. a) Resultant 200 N + 150 N = 350 N en la mateixa direcció i sentit.

b) Zero.

c) 120.000 – 100.000 = 20.000 N cap amunt.

130

solucionari de la guia didàctica

4 N

3 N

30 N

50 N 20 N

20 N

R = 5

N33,3 N

30 N

10 N

F equilibri

F equilibri

F resultant

F resultant

200 N

150 N

350 N


3. a) S’atreuen.

b) Res.

c) S’atreu.

d) Se segueixen mantenint els dos pols.

e) L’agulla es desvia.

4. a) Abans de pentinar-se, les partícules tant de la pinta com dels cabells són neutres, però, desprésde pentinar-se, els cabells quedaran carregats amb càrrega positiva, per exemple, i la pinta, ambcàrrega negativa.

b) Quan el bolígraf es frega amb un drap, es carrega (per exemple, amb càrrega positiva) i fa quehi hagi una redistribució de les càrregues del rajolí –que es manté neutre. Per això és atret.Sempre serà atret, sigui quin sigui el signe de l’objecte carregat que s’hi apropi.

5. a) 5 kg.

b) 5 kg.

c) 8 N.

6. a) Dinamòmetre: aparell proveït d’una molla que serveix per mesurar forces.

b) Newton: unitat de mesura de la força. El seu símbol és N.

c) Pes: força amb què un objecte és atret per la Terra.

d) Vector: fletxa que representa les forces i les magnituds vectorials i que n’indica la direcció, laintensitat i el sentit.

e) Forces a distància: forces que actuen sobre un cos sense que hi hagi contacte. És el cas de la gra-vetat, la força magnètica o l’elèctrica.

7. a) 6 cm

8. c) Forces consurrents de diferent direcció.

9. c) Les forces elèctriques es poden produir entre qualsevol tipus de cossos i les magnètiques nomésentre imants i objectes de materials com ferro, cobalt o níquel.

131

Abans d’apropar-li el bolígraf. Quan se li apropa el bolígraf.


10. b) Lubricant, coixinets de boles i formes aerodinàmiques.

11. a) Quan es disminueix la superfície de contacte per a la mateixa força, augmenta la pressió.

b) La diferència de pressió entre la part de dalt i la de baix crea una força ascensional que, si ésigual al pes, fa que el vaixell suri.

c) Quan augmenta la superfície, la pressió disminueix.

12. a) De la força i de la superfície.

b) 50 Pa

c) L’aire pesa; per tant, fa una força sobre la superfície, és a dir, fa pressió.

13. a) De la densitat i profunditat del líquid.

b) A igual ; B p2 > p3 > p1.

c) p1 > p2 >p3

14. a) 4 N

b) 4 N

c) Per la diferència de pressió entre la part de dalt i la part de baix de l’objecte submergit.

d) 4 N

e) Perquè un objecte suri, fa falta que la força ascensional sigui igual al pes de l’objecte.

15. a)

b) Perquè, per poder surar, la força ascensional ha de ser igual al pes. Com que la força ascensio-nal ha de ser igual al pes del fluid desallotjat, i l’aire és molt poc dens, el pes de l’aire desallot-jat és massa petit perquè hi pugui surar el vaixell.

16. b) S’hi exerceix una força de 10.000 N per cada metre quadrat de superfície.

17. c) Amb el volum del líquid desplaçat.

18. a) F; b) F; c) V; d) F.

19. a) 110 km/h.

b) m/s; 30,6 m/s.

c) La velocitat mitjana ens indica que en 5 h ha fet 550 km, però no cal que cada hora hagi recor-regut 110 km, sinó que pot ser que en alguns trams hagi anat més ràpid, i en altres, més lent.

132

F ascensional

pes


20. a) 100 m

b) 13 s

c) 92,5 m

d) En el primer tram; perquè la recta té més pendent.

e) En el segon i el quart trams; perquè la recta té el mateix pendent.

f) 20 m/s

21. a)

b) Primer tram: 15 m/s2; segon tram: 0 m/s2; tercer tram: –7,5 m/s2.

22. a)

b) Una força és causa de canvi en el moviment. Si un cos en moviment es para és perquè hi actuauna força. La resistència que ofereix un cos per canviar el seu estat de moviment es denominainèrcia. La massa d’un cos és la mesura de la seva inèrcia. Com més gran sigui la massa d’un cos,més gran serà la força que caldrà fer per parar-lo o per posar-lo en moviment.

23. a) 20 N

b) L’acceleració serà més petita perquè, per a la mateixa força, l’acceleració és inversament pro-porcional a la massa.

24. a)12 km/h/s, d) 3,3 m/s2.

25. a-3, b-2, c-1, d-4.

26. a) F; b) V; c) V; d) V.

133

5

10

15

20

25

30

V (m/s)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

t (s)

F fregament F motor




1. a) W = F d = 150 N 400 m = 60.000 J

b) W = F d = 60 N 20 m = 1.200 J

c) W = F d = 8.000 N 40 m = 320.000 Jc > b > a

2. a) t = 1 min = 60 s

b) La potència mesura l’energia transferida per unitat de temps.

3.

4. Moment Laia = Moment Quim200 N 1,5 m = 300 N d

La distància del fulcre a la qual s’ha de col·locar en Quim és d’1 metre.

5. a) L’efecte giratori d’una força es mesura per mitjà del moment d’una força (M), que és defineixcom a:moment d’una força = força distància perpendicular des de la força al centre de gir.M = F DLa unitat del moment en el SI és el Nm.

b) El treball és una forma de transferir energia d’un cos a un altre, i es mesura en joules. El treballes calcula multiplicant la força (en newtons) pel desplaçament (en metres).

c) La potència mesura l’energia transferida per unitat de temps.

d) El joule es defineix com el treball efectuat per una força d’un newton quan recorre un metre enla seva direcció.1 J = 1 N 1 m

6.

7. b) Es pot trobar dividint el treball pel temps.d) S’expressa en watts.

8. a) És una forma de transferir energia

9. d) És una màquina multiplicadora de l’esforç amb la qual fem un esforç més petit que la força quevolem vèncer.

134

W F d 50.000 N 20 mp = ––– = ––––– = ––––––––––––––– = 16.666,6 W

t t 60 s

200 N 1,5 md = ––––––––––––– = 1 m

300 N

multiplicadores de la força multiplicadores del desplaçament

llevaclaustrencanous

obridor d’ampolles

pincescanya de pescar

W 1 J 900 J 900 JP = ––– 1 W = ––– 150 W = ––––– x s = –––––– = 6 s

t 1 s x s 150 W


10. c) Com més lluny de l’eix apliquem la força, amb més facilitat farem el gir.

11. a) Si un cos té més temperatura que un altre i els posem en contacte, el primer comunica calor alsegon fins que tots dos cossos anivellen la seva temperatura. És l’anomenada temperatura d’e-quilibri.

b) Els punts fixos són les temperatures de referència. En l’escala Celsius, aquests dos punts coinci-deixen amb la temperatura de fusió del gel (0 °C) i la temperatura d’ebullició de l’aigua quan lapressió atmosfèrica és d’1 atm (100 °C).

12. a) Quan el líquid del termòmetre rep energia tèrmica, les seves partícules vibren encara més depressa. Això fa que se separin més i que el líquid augmenti lleugerament de volum i pugi pel tubcapil·lar.

b) En escalfar el gas, les partícules de l’aire es mouen més ràpidament i fan més pressió sobre lesparets del globus, les quals cedeixen. Per això, la massa d’aire augmenta de volum i el globus s’in-fla. Quan l’aire es refreda, les seves partícules es mouen més lentament i el globus es desinfla.

c) Quan s’acosta un pot de laca al foc, les partícules del gas que hi ha a l’interior es mouen mésràpidament perquè capten l’energia tèrmica. Això fa que xoquin amb més força contra el reci-pient i que augmenti la pressió sobre les parets del pot, que aleshores pot explotar.

13. En els sòlids, la calor es transmet per conducció: quan posem un sòlid amb contacte amb el focuscalorífic, les partícules properes al focus es posen a vibrar més ràpidament i transmeten el seu movi-ment a les partícules veïnes, fins que tot el sòlid s’escalfa.

En canvi, els líquids i els gasos s’escalfen per convecció: quan un líquid o un gas s’escalfa, l’augmentde velocitat de les seves partícules fa que s’expandeixi. Aleshores disminueix la seva densitat i ellíquid o el gas s’enlaira, i el seu lloc és ocupat pel líquid o el gas fred de la superfície.

També s’ha de tenir en compte que alguns cossos molt calents desprenen o irradien energia enforma de radiació tèrmica.

b) augment de temperatura = 100 ºC – 50 ºC = 50 ºC

c) 500 K – 273 = 227 °C

14. a) bombeta: energia elèctrica

b) calefactor elèctric: energia elèctrica energia tèrmica

c) fletxa: energia potencial elàstica

15. a) Les fonts d’energia renovables són les que no s’esgoten i que no són contaminants. // Exemples:energia solar, eòlica, biomassa, hidràulica, mareomotriu i geotèrmica. Les fonts d’energia norenovables són les que es poden exhaurir. Exemple: els combustibles fòssils i els combustiblesnuclears.

b) Les energies renovables són més netes. Per contra, són més cares que les tradicionals i encara noestan prou desenvolupades. // Les no renovables tenen moltes utilitats i són més barates, peròcontaminen molt i algun dia s’exhauriran.

135

1 cal500 g d’aigua ––––– 50 °C = 25.000 cal

g °C

energia tèrmica energia lumínica

energia cinètica energia tèrmica


16. b) L’estat d’agitació de les seves partícules augmenta.

17. a) El zero a la temperatura més baixa a la qual es pot refredar un cos.

18. a)L’energia nuclear.

19. La calor o energia tèrmica és energia en trànsit entre cossos que es troben a diferent temperatura.La calor sempre passa del cos més calent al cos més fred, fins que els dos cossos aconsegueixen lamateixa temperatura. La temperatura mesura l’estat d’agitació de les partícules d’un cos.

L’energia que s’emmagatzema quan s’estira una molla o quan s’acumula aigua en una presa s’ano-mena energia potencial. L’energia deguda al moviment d’un cos s’anomena energia cinètica. Quanun cos cau per acció de la gravetat, perd energia potencial, que es transforma en energia cinètica.

L’energia emmagatzemada pels combustibles fòssils, pels aliments o per les piles s’anomena ener-gia química. L’energia emmagatzemada en substàncies com ara l’urani o el plutoni s’anomena ener-gia nuclear.

20. b) El petroli



1. a) pila, bombetes, cables.

b) En sèrie amb el circuit.

c) En paral·lel entre els dos punts.

2. a) I1 = I2 = I3 = I5 = 6 AI4 + I5 = 6A; I5 = 6 – 2 = 4 A

b) 0 V; 4 V

3. a) disminueix; b) augmenta; c) variarà segons la resistivitat del material.

136

A2 A3

A4

A5

A6

A1

V

VV

1

2 3

4

5

6


4. R = 1.250 W

5. a)

L’agulla s’orientarà a causa del camp magnètic que crea el corrent. Aquesta orientació canviaràquan s’inverteixi el sentit de circulació del corrent.

b) Augmentant la intensitat del corrent que circula pel cable; augmentant el nombre de voltes delcable (bobina) o col·locant-hi un nucli de ferro dolç a l’interior.

6. a)

Quan un imant es mou a l’interior d’una bobina, es produeix un corrent induït.

b) Utilitzar un imant més potent, moure l’imant més ràpidament o posar més voltes a la bobina.

c) No es crea cap corrent.

7. a) Un motor: forces magnètiques entre un imant i un cable pel qual circula un corrent elèctric.

b) Un electroimant: camp magnètic creat pel corrent elèctric.

c) Un alternador: corrents induïts.

8. b) 0,2 A; 0,2 A; 0,4 A

9. c) Potència

10. c) La força creada entre un imant i una bobina per la qual circula un corrent elèctric.

11. c) Un imant i una bobina que estiguin en moviment l’un respecte a l’altra.

137




1. a) Quan la llum xoca amb una superfície polida, hi rebota, canvia de direcció i torna cap al mateixmedi d’on prové.

b)

2. a) Quan un raig de llum viatja per un medi transparent, per exemple l’aire, incideix en la super-fície de separació d’un altre medi diferent –també transparent (aigua, vidre, etc.)–, entra enel segon medi i canvia de direcció.

b)

• Són paral·lels.• Dues refraccions, una en la primera cara i l’altra en la segona cara.

3. a)Les lents convexes o convergents són més gruixudes pel centre que pels extrems. Els raigs inci-dents que són paral·lels a l’eix principal, després de xocar amb la lent convergeixen en un puntdeterminat denominat focus. En canvi, les lents còncaves o divergents són més primes pel cen-tre i més gruixudes pels extrems. Després que els raigs hagin passat a través de la lent, els raigsparal·lels a l’eix principal surten dispersats. La propagació d’aquests raigs es talla en un punt,anomenat focus, que es troba en el mateix costat per on entren els raigs de llum.

b) En les lents convexes o convergents, si l’objecte es troba més enllà del focus, la imatge que s’ob-té és més petita i invertida i es pot recollir en una pantalla. En canvi, si l’objecte es troba entreel focus i la lent, la imatge que s’obté és més gran i dreta i no es pot recollir en cap pantalla. Enles lents divergents, estigui on estigui situat l’objecte respecte de la lent, la imatge que s’obté sem-pre és més petita i dreta i no es pot recollir en cap pantalla.

4. a) Veu malament els objectes llunyans.

138

1

2

llum

normal

mirall

i

r

raig incident

raig reflectit


5. b) Situar la cambra lluny de la bombeta, c) Disminuir el diàmetre del forat de la cambrai d) Allunyar la pantalla del forat.

6. a)La vibració sonora necessita sempre un medi material per propagar-se; per això no es pot pro-pagar pel buit.

b) L’eco és la percepció repetida d’un mateix so. Primer sentim el so directe, i després, el so reflec-tit. L’eco es produeix perquè el so emès rebota i torna cap a l’emissor.

7.

8. El medi pel qual viatja més ràpid la llum és l’aire. La reflexió es produeix quan la llum xoca ambuna superfície opaca i canvia de direcció. S’anomena refracció el canvi de direcció que experi-menten els raigs de llum en incidir sobre la superfície de separació de dos medis transparents. Enun prisma, la llum, a més de refractar-se, es dispersa en set colors. A l’ull, la imatge es forma en laretina. El cristal·lí és la lent de l’ull. Quan mirem objectes allunyats, el cristal·lí es fa més prim. Encanvi, quan mirem objectes propers, el cristal·lí es fa més gruixut.

El so és produït per un cos en vibració. El so necessita sempre un medi per poder-se propagar. Laintensitat del so augmenta en fer-ho l’amplitud de la vibració. El to és la qualitat del so que ens per-met distingir els sons greus o baixos dels sons aguts o alts. El to s’expressa mitjançant la freqüència.La sensació sonora es mesura en decibels. Els sons forts poden foradar el timpà, una membranatensa que vibra en rebre les ones sonores.

9. b) Baixa.

10. c) Velocitat superior a la del so.

139

d 680 m 1 km 3.600 sv so (aire) = ––– = –––––– = 340 m/s; 340 m/s ––––––– –––––– = 1.224 km/h

t 2 s 1.000 m 1 h


gd. f™s-qu™m. 2 eso (1 part) - · pdf files’ofereixen totes les solucions a...

Documents