Materiais e invenções Talvez você não perceba, mas a todo momento você usa uma invenção. Lápis, livros, cadernos e até a escrita são invenções humanas. Marcos Peron/kino.com.br UNIDADE As invenções facilitam a vida das pessoas, mas também podem trazer problemas. Observe a fotografia dessa cidade. Que invenções você vê? Que meios de transporte aparecem na fotografia? De que materiais são feitos esses meios de transporte? Objetos descartáveis são usados uma vez e jogados fora. Que objetos da fotografia são descartáveis? Objetos descartáveis viram lixo. O que você pode fazer para ajudar a reduzir esse lixo em casa e na escola? 4P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 8 11/18/10 4:33:56 PM 4P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 9 11/19/10 5:20:43 PM Sólido, líquido ou gasoso Al Stefano/ID/BR Em um dia chuvoso, as pessoas testaram diferentes formas para se proteger da chuva. Observe a figura. 1 Que objetos as pessoas usaram para tentar se proteger da chuva? De que materiais são feitos esses objetos? 2Quem conseguiu não se molhar? Por quê? 3 Você já passou por uma situação parecida com essa? Como você se protegeu da chuva? 4 As roupas molhadas costumam ser penduradas no varal para secar. O que acontece com a água das roupas conforme elas secam? 5 A água da chuva é sólida, líquida ou gasosa? Dê outros exemplos de situações em que a água está como na chuva. 10 dez 3P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 10 11/12/10 5:23:02 PM Matéria e material 35 cm Haroldo Palo Jr./kino.com.br Você já notou o que existe ao nosso redor? O ar, a água da chuva, as plantas de um jardim, o Sol, as construções, os seres vivos: tudo que nos cerca é formado por matéria. As unhas, o cabelo e todas as outras partes do nosso corpo também são formados de matéria. O corpo do araçari-banana é formado de matéria, assim como a semente que ele come, a árvore onde está e o ar que respira. Toda matéria ocupa lugar no espaço e tem massa. Os materiais e os objetos são constituídos de matéria. Os materiais têm propriedades, isto é, características próprias deles. O plástico, por exemplo, é um material resistente e impermeável. O vidro é um material transparente e frágil. 1. E xemplos de objetos feitos de diferentes materiais. Millan/Dreamstime.com/ID/BR papel iStockphoto.com/ID/BR vidro Icefront/Dreamstime.com/ID/BR lã Sharpshot/Dreamstime.com/ID/BR iStockphoto.com/ID/BR algodão Ablestock/ID/BR Almudena Esteban/ID/ES 1 Observe as fotografias e leia as legendas numeradas. 2. Todos os objetos desta fotografia são feitos do mesmo material, o vidro. a)Quantos objetos e materiais existem na figura 1? E na 2? b)Para uma criança usar com segurança a caneca da figura 2, de que material ela poderia ser feita? Por quê? onze 5P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 11 11 2/17/11 3:47:03 PM Fernando Favoretto/ID/BR A matéria ocupa espaço Toda matéria ocupa espaço, ou seja, tem volume. O volume de um objeto é o espaço que ele ocupa. Dois objetos não podem ocupar o mesmo lugar ao mesmo tempo. Os objetos podem ser empilhados ou colocados lado a lado, mas não podem ocupar um espaço em que já exista outro objeto. Essas embalagens têm formatos diferentes, mas têm o mesmo volume. Al Stefano/ID/BR A matéria tem massa Toda matéria tem massa. Quanto mais massa um objeto tem, mais difícil é movê-lo. Então, a massa de um objeto pode ser entendida como a facilidade ou a dificuldade de mover ou parar um objeto. A massa do carrinho de supermercado cheio é maior que a massa do carrinho vazio. Por isso é mais difícil empurrar o carrinho cheio que o carrinho vazio. massa de modelar 1 Um funil é colocado sobre um copo de vidro. O espaço entre as bordas do funil e do copo é preenchido com massa de modelar. Fotografias: Eduardo Santaliestra/ID/BR 2 Forme um grupo com três colegas para conversar sobre as perguntas a seguir. Observe a sequência de fotografias e leia as legendas. 2 O funil é preenchido com água. 3 A água enche o funil e o copo continua seco. a)Na figura 1, onde existe ar? E na figura 3? b)Por que a água colocada no funil não escorre para dentro do copo? 12 doze 3P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 12 11/12/10 5:23:08 PM Sérgio Dotta Jr./ID/BR Conhecer o volume O volume de um objeto pode ser medido em unidades como o litro. Essa unidade é representada pelos símbolos L ou ,. As embalagens de leite, refrigerantes e sucos indicam o volume do produto. Neste caso, o volume é 1 litro. Sérgio Dotta Jr./ID/BR Conhecer a massa A massa pode ser medida em unidades como o grama e o quilograma. O símbolo do grama é g, e o símbolo do quilograma é kg. Montse Fontich/ID/ES Algumas embalagens indicam a massa do produto. A balança é um equipamento usado para saber a massa de um objeto. 3 As figuras representam uma moeda de alumínio de 5 g e um chumaço de algodão com massa igual à da moeda. Ilustrações: Paulo Cesar Pereira/ID/BR a)Qual é a massa de algodão? b)Que objeto tem maior volume: a moeda ou o chumaço de algodão? Como você sabe? Figura 1: moeda de alumínio Figura 2: chumaço de algodão 4 Observe as figuras ao lado. Vicente Mendonça/ID/BR a)Qual é a massa dos objetos mostrados? b)O objeto com maior massa também tem o maior volume? novelo de lã sabonete treze 4P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 13 13 11/18/10 3:36:04 PM Estados físicos da matéria O gelo é água no estado sólido. Nesse estado físico, podemos diferenciar as unidades (cada cubo). Isso não é possível quando a água está líquida. Sérgio Dotta Jr./ID/BR Recipiente: objeto que pode conter algo. Exemplos: copo, balde, jarra. Sérgio Dotta Jr./ID/BR A matéria pode ser sólida, líquida ou gasosa. Esses são os três estados físicos em que a matéria é encontrada na natureza. No estado sólido, a matéria tem forma definida. Os cubos de gelo que refrescam as bebidas, por exemplo, têm o formato do molde em que a água líquida for refrigerada. Muitos objetos ao nosso redor estão no estado sólido, como os lápis, as canetas e as carteiras. A água no estado líquido assume a forma do recipiente em que está. Ela tem formas diferentes dentro do copo e dentro da jarra. No estado líquido, a matéria não tem forma definida. Nesse estado, ela tem a forma do recipiente em que está. Água, óleo, leite, mel e suco são exemplos de líquidos. Os líquidos sempre escorrem se o recipiente estiver furado ou vazando. No estado gasoso, a matéria tem forma e volume variáveis. 14 catorze 4P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 14 23.11.10 13:20:52 Vicente Mendonça/ID/BR Fernando Favoretto/ID/BR Isso significa que os gases podem aumentar de volume, até ocupar todo o espaço disponível. Em geral, os gases são invisíveis, como o gás oxigênio e o vapor de água que existem no ar ao nosso redor. O ar que sai do corpo desta menina é colocado dentro da bexiga. A bexiga aumenta de tamanho porque fica cheia de ar. Emin Ozkan/Shutterstock/ID/BR 1 Observe as fotografias. Qual dos dois pneus precisa de maior volume de ar para ficar cheio? Justifique sua resposta. Dmitry Kolmakov/Shutterstock/ID/BR O gás de cozinha é invisível, mas podemos perceber um vazamento pelo cheiro. O gás que vaza se espalha pelo ambiente, por isso sentimos o cheiro a distância. 2 A fotografia ao lado mostra um metal chamado mercúrio. a) Em que estado está esse metal? b) Cite uma característica desse estado. Videophoto/iStockphoto/ID/BR Atenção! O mercúrio é perigoso para a saúde e não deve ser tocado, ingerido, nem inalado. Ele só deve ser manipulado por adultos e de acordo com normas de segurança. quinze 4P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 15 15 11/18/10 3:36:08 PM A matéria pode passar de um estado físico para outro. Um dos fatores que provocam a mudança de estado é o calor. Javier Calbet/ID/ES Mudanças de estado físico O calor derrete muitos materiais, como o bronze. O bronze derretido é despejado em fôrmas. Ao esfriar, ele volta ao estado sólido e fica com o formato do recipiente em que foi despejado. Anselmo Nascimento/Futura Press Por exemplo, o gelo é água no estado sólido. Quando recebe calor, o gelo derrete e passa para o estado líquido. A água também congela, ou seja, pode passar do estado líquido para o sólido. Essa mudança acontece naturalmente em locais do planeta em que faz muito frio. A neve, por exemplo, é formada por minúsculos cristais de gelo. A água também congela ao ser colocada no congelador ou no freezer. Neve na cidade de São Joaquim, em Santa Catarina, 2010. 16 dezesseis 4P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 16 11/18/10 3:36:09 PM Thais Falcão/Olhar Imagem O calor do ambiente faz a água líquida evaporar, isto é, passar lentamente para o estado gasoso ou estado de vapor. O vapor de água é invisível e está presente no ar. As roupas secam porque a água que havia nelas passou para o estado gasoso. Você não vê essa mudança de estado porque o vapor de água é invisível. Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo 1 Em certas regiões do país chove granizo em algumas épocas do ano. 1 cm Granizo sobre um gramado na cidade de São Paulo, SP. a) Em que estado está a água que forma o granizo? b) O que acontecerá com o granizo depois de algumas horas? Por quê? 2 A grama fica molhada com a chuva. Passada a chuva, a grama seca depois de algum tempo. Por que isso acontece? Tforgo/Dreamstime.com/ID/BR 3 Observe a fotografia ao lado. a) Como esta fatia de limão foi colocada dentro do cubo de gelo? b) Como podemos retirá-la sem quebrar o gelo? dezessete 3P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 17 17 11/12/10 5:23:17 PM 1 2 Ilustrações: Vicente Mendonça/ID/BR 1 Marcos fez suco de laranja para seus amigos. Ele colocou suco em um copo e adicionou cubos de gelo. 3 a) O suco e o gelo são feitos de matéria. Em que estado físico cada um deles está? b) A figura 3 mostra o que aconteceu logo que Marcos colocou o último cubo de gelo no suco. Descreva e explique a situação mostrada. c) O que vai acontecer com o gelo com o passar do tempo? a) Em que situações elas são usadas? 1 Javier Calbet/ID/ES b) Qual delas você usaria para medir a sua massa? 2 Iofoto/Dreamstime.com/ID/BR 2 Observe estas balanças e responda no caderno às perguntas a seguir. 18 dezoito 4P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 18 11/18/10 3:39:51 PM 1 2 3 4 Ilustrações: Vicente Mendonça/ID/BR 3 Uma balança de dois pratos foi usada para comparar a massa de alguns alimentos. a) Observe a ilustração 1. Qual pacote tem massa maior? Qual prato está mais baixo? b) Observe a ilustração 2. Qual pacote tem massa menor? Qual prato está mais alto? c) Observe a ilustração 3. O que vai acontecer depois que os dois pacotes forem colocados na balança? d) Observe a ilustração 4. O que acontece quando os dois objetos têm massas iguais? 4 Na natureza, a água é encontrada nos três estados físicos. Em seu caderno, copie e complete a tabela a seguir. Estado físico Água da chuva Onde é encontrada líquido Gelo Vapor de água dezenove 4P_AJC3_LA_GOV_U01_C01_008A019.indd 19 19 11/18/10 3:39:52 PM