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¿Por qué un cubito de hielo flota en tu vaso mientras una moneda se va directa al fondo? Para responderlo hay que empezar por una pregunta más básica: ¿qué es la materia? Es decir, qué comparten todas las cosas que te rodean, desde tu mochila hasta el aire del aula, y qué las hace diferentes entre sí.

Hielo flotando y moneda hundida en un vaso de agua: ejemplo de qué es la materia y sus propiedades — El hielo flota y la moneda se hunde: dos materiales con propiedades distintas.

En este artículo descubrirás, paso a paso, qué es la materia y en qué se distinguen sus propiedades generales de sus propiedades específicas. Lo haremos con ejemplos de tu vida diaria, fórmulas sencillas, un simulador interactivo y problemas con puntuación.

No necesitas conocimientos previos de química. Basta con curiosidad y, si puedes, una calculadora.

Objetivo de aprendizaje: al terminar podrás…

1. Explicar con tus palabras qué es la materia y poner ejemplos.

2. Diferenciar las propiedades generales de las propiedades específicas.

3. Medir el volumen de un objeto y calcular su densidad.

4. Usar la densidad para predecir si un objeto flota o se hunde.

5. Resolver problemas de masa, volumen, peso y densidad.

Terminología clave sobre la materia

Antes de avanzar, repasa estas palabras. Las usaremos a lo largo de todo el artículo y conviene que te resulten familiares.

Ideas esenciales

Término	Definición corta	Ejemplo
Materia	Todo aquello que posee masa y ocupa un lugar en el espacio.	El agua, el aire o una piedra.
Cuerpo	Porción de materia con límites y forma definidos.	Un balón de fútbol.
Sustancia	Clase de materia con composición definida y propiedades que la caracterizan.	El azúcar de mesa (sacarosa).
Átomo	Unidad básica de la materia; cada elemento químico está formado por un mismo tipo de átomos.	Un átomo de oxígeno.
Molécula	Conjunto de átomos enlazados que actúa como una sola unidad.	La molécula de agua, H₂O.

Magnitudes y medida

Término	Definición corta	Ejemplo
Masa	Medida de la cantidad de materia de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo (kg).	Un paquete de arroz de 1 kg.
Volumen	Espacio que ocupa un cuerpo. Se mide en m³, cm³ o litros.	Una botella de 1,5 L.
Peso	Fuerza con la que un planeta, como la Tierra, atrae a un cuerpo. Se mide en newtons (N).	Tu peso es menor en la Luna.
Capacidad	Volumen máximo de fluido que cabe dentro de un recipiente.	Una jarra de 2 L.
Sistema Internacional (SI)	Conjunto de unidades acordado a nivel mundial para expresar las medidas.	Metro, kilogramo y segundo.

Clasificación de las propiedades

Término	Definición corta	Ejemplo
Propiedad general	Característica común a toda la materia; su valor depende de la cantidad de materia.	La masa de un libro.
Propiedad específica	Característica propia de cada sustancia que permite identificarla.	Que el agua hierva a 100 °C (a 1 atm).
Densidad	Masa contenida en cada unidad de volumen.	El plomo es más denso que la madera.
Punto de fusión	Temperatura a la que una sustancia sólida pasa al estado líquido.	El hielo funde a 0 °C.
Punto de ebullición	Temperatura a la que un líquido hierve.	El etanol hierve a 78 °C.
Solubilidad	Capacidad de una sustancia para disolverse en otra.	La sal en agua.
Maleabilidad	Capacidad de un material para deformarse en láminas sin romperse.	El papel de aluminio.

¿Tienes dudas sobre la materia? ¡Descubre sus propiedades generales y específicas!

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¿Qué es la materia? Definición sencilla y ejemplos

La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, es decir, posee volumen. Para considerar que algo es materia deben cumplirse las dos condiciones a la vez.

Piensa en el aire: no lo ves, pero un globo inflado tiene más masa que uno sin inflar y ocupa espacio. Por eso el aire es materia. La luz, en cambio, no tiene masa ni ocupa volumen: es una radiación, no materia.

Qué es materia y qué no lo es

Sí es materia	No es materia
Agua, aire, madera, vidrio	La luz
Tu propio cuerpo	El calor (energía que pasa de un cuerpo a otro)
El humo y las nubes	El sonido (vibración que se propaga a través de la materia)
Una gota de perfume	Las ideas, las emociones y los recuerdos

De qué está hecha la materia: átomos y moléculas

Toda la materia que te rodea está formada por átomos. Cuando varios átomos se unen, forman una molécula: por ejemplo, dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno componen una molécula de agua.

Los átomos son tan diminutos que una gota de agua de unos 0,05 mL contiene alrededor de 1700 trillones de moléculas, es decir, un 17 seguido de 20 ceros.

Estados de agregación de la materia

La forma en que se colocan y se mueven las partículas determina el estado en que se presenta la materia. En el aula estudiarás tres: sólido, líquido y gas.

Sólido: tiene forma y volumen propios. Sus partículas están ordenadas, muy próximas y solo vibran en su sitio.

Líquido: tiene volumen propio, pero adopta la forma del recipiente. Sus partículas están próximas y pueden deslizarse unas sobre otras.

Gas: no tiene forma ni volumen propios. Sus partículas están muy separadas y se mueven libremente por todo el espacio disponible.

Esquema de partículas en estado sólido ordenado, líquido desordenado y gas disperso — Así se colocan las partículas en cada estado de agregación.

Existen otros dos estados menos habituales. El plasma forma las estrellas y los rayos de una tormenta. El condensado de Bose-Einstein se obtuvo por primera vez en un laboratorio en 1995, a temperaturas muy cercanas al cero absoluto; sus investigadores recibieron el Premio Nobel de Física en 2001.

Resumen de la sección

La materia tiene masa y ocupa volumen. Está formada por átomos y moléculas. Se presenta como sólido, líquido o gas, y también como plasma y condensado de Bose-Einstein.

Propiedades generales de la materia: las que tiene todo

Las propiedades generales son comunes a cualquier tipo de materia: un trozo de madera y otro de hierro tienen masa y ocupan volumen. Precisamente por eso no permiten distinguir una sustancia de otra.

Además, su valor depende de la cantidad de materia: la masa de un grano de arroz no se parece a la de un saco entero.

Mapa conceptual con las propiedades generales y específicas de la materia — Mapa de las propiedades de la materia: generales y específicas (físicas y químicas).

Propiedad	Qué significa	Ejemplo cotidiano
Masa	Cantidad de materia que contiene un cuerpo.	Un paquete de harina de 1 kg.
Volumen	Espacio que ocupa un cuerpo.	Una botella de agua de 500 mL.
Peso	Fuerza con la que la Tierra atrae a un cuerpo.	Lo que notas en los brazos al sostener una mochila cargada.
Inercia	Resistencia de un cuerpo a cambiar su estado de reposo o de movimiento.	Te inclinas hacia delante cuando el autobús frena de golpe.
Impenetrabilidad	Dos cuerpos no pueden ocupar el mismo lugar al mismo tiempo.	Al introducir una piedra en un vaso con agua, el nivel sube.
Divisibilidad	La materia puede fraccionarse en porciones más pequeñas.	Un terrón de azúcar se deshace en granos.
Porosidad	Hay huecos (poros) entre las partículas de la materia.	Una esponja absorbe agua porque tiene poros.

Masa y volumen: cómo se miden

La masa se mide con una balanza. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo (kg); también se usan el gramo (g) y la tonelada (t).

El volumen de un cuerpo con forma regular se obtiene con una fórmula. En un cubo de arista a:

$$V = a \times a \times a = a^{3}$$

En un prisma de largo, ancho y alto conocidos:

$$V = \text{largo} \times \text{ancho} \times \text{alto}$$

En un cilindro de radio r y altura h:

$$V = \pi \times r^{2} \times h$$

Estas equivalencias te servirán en casi todos los ejercicios: 1 L = 1 dm³ = 1000 cm³ = 1000 mL, y 1 m³ = 1000 L.

Interpretación física: el volumen indica cuánto espacio ocupa un cuerpo, no cuánta materia contiene. Una pelota de playa ocupa mucho espacio y tiene muy poca masa.

Peso y masa: no son lo mismo

En el lenguaje cotidiano se usan «masa» y «peso» como si fueran sinónimos, pero en ciencia no lo son. La masa es la cantidad de materia y no cambia aunque te traslades de un lugar a otro. El peso es una fuerza y sí cambia según la gravedad del lugar.

El peso se calcula multiplicando la masa por la gravedad (g), que indica cuántos newtons de fuerza actúan sobre cada kilogramo:

$$P = m \times g$$

En la superficie de la Tierra, g vale aproximadamente 9,8 N/kg; en la Luna, unos 1,6 N/kg. Una persona de 60 kg pesa unos 588 N en la Tierra y solo 96 N en la Luna.

Interpretación física: en la Luna tendrías la misma masa, pero la atracción gravitatoria sería menor. Por eso allí los saltos son mucho más largos.

Inercia, impenetrabilidad, divisibilidad y porosidad

Inercia: un balón en reposo seguirá quieto hasta que alguien lo golpee, y uno en movimiento continuará avanzando hasta que algo lo frene, como el rozamiento o una pared. Cuanta más masa tiene un cuerpo, mayor es su inercia.

Impenetrabilidad: al sumergir una piedra en una probeta con agua, el nivel sube porque la piedra ocupa un espacio que antes ocupaba el agua. Este hecho es la base del método de desplazamiento de agua que verás más abajo.

Divisibilidad: puedes reducir un trozo de tiza a polvo y, aun así, cada grano se podría dividir más. Si siguieras dividiendo, llegarías por fin a moléculas y átomos.

Porosidad: el pan, el suelo o una esponja tienen huecos llenos de aire o de agua. Por eso una esponja puede absorber líquido, mientras que una piedra compacta apenas lo hace.

Resumen de la sección

Las propiedades generales las posee toda la materia y dependen de la cantidad. No sirven para identificar una sustancia. La masa se mide en kg y no cambia con el lugar; el peso se mide en N y depende de la gravedad. El peso se obtiene multiplicando la masa por la gravedad.

Propiedades específicas de la materia: la huella de cada sustancia

Las propiedades específicas son características propias de cada sustancia. Funcionan como una «huella dactilar»: permiten reconocerla y diferenciarla de las demás.

Lo más importante es que no dependen de la cantidad de sustancia. Una gota de agua y una piscina entera hierven a 100 °C cuando la presión es de una atmósfera. En cursos posteriores verás que a las propiedades que dependen de la cantidad se las llama extensivas, y a las que no dependen, intensivas.

Aspecto	Propiedades generales	Propiedades específicas
¿Quién las tiene?	Toda la materia.	Cada sustancia, con valores propios.
¿Dependen de la cantidad?	Sí.	No.
¿Sirven para identificar?	No.	Sí.
Ejemplos	Masa, volumen, peso.	Densidad, punto de fusión, solubilidad.

Las propiedades específicas se clasifican en físicas (se pueden observar o medir sin que la sustancia se transforme en otra) y químicas (describen cómo la sustancia reacciona y se convierte en otras).

Densidad: la propiedad estrella

La densidad indica cuánta masa hay en cada unidad de volumen. Se obtiene dividiendo la masa entre el volumen:

$$\rho = \frac{m}{V}$$

A partir de esta expresión puedes despejar la masa o el volumen:

$$m = \rho \times V$$

$$V = \frac{m}{\rho}$$

En el Sistema Internacional la densidad se expresa en kg/m³, aunque en clase usarás con frecuencia g/cm³. Para pasar de una unidad a otra: 1 g/cm³ = 1000 kg/m³.

Interpretación física:

la densidad te dice cuán «compacta» está la materia. Un trozo de plomo y otro de corcho del mismo tamaño tienen masas muy distintas, porque el plomo concentra mucha más materia en el mismo espacio.

Gráfico de barras horizontales con la densidad de ocho materiales comunes — Densidad de algunos materiales. Los que superan 1 g/cm3 se hunden en agua.

Regla práctica: un objeto macizo y homogéneo flota en un líquido si su densidad es menor que la del líquido, y se hunde si es mayor; si ambas coinciden, queda en equilibrio entre dos aguas. Por eso el hielo (0,92 g/cm³) flota en el agua (1,00 g/cm³), mientras que una moneda metálica se hunde. En los objetos huecos, como un barco, lo que cuenta es la densidad media del conjunto.

El agua se comporta de forma especial. Al congelarse, sus moléculas se ordenan formando una estructura abierta con huecos, de modo que el hielo ocupa más volumen que la misma masa de agua líquida. Esa es la razón de que sea menos denso y flote.

Material	Densidad (g/cm³)	Densidad (kg/m³)
Corcho	0,24	240
Hielo (a 0 °C)	0,92	920
Aceite de oliva	0,92	920
Agua	1,00	1000
Aluminio	2,70	2700
Hierro	7,87	7870
Cobre	8,96	8960
Mercurio	13,6	13 600
Oro	19,3	19 300

Valores aproximados a temperatura ambiente (unos 20 °C), salvo el del hielo. La densidad varía ligeramente con la temperatura.

El aire también tiene densidad: unos 1,2 kg/m³ al nivel del mar. Es muy pequeña, pero no nula, y por eso un globo inflado con aire acaba cayendo, mientras que uno lleno de helio sube.

Puntos de fusión y de ebullición

El punto de fusión es la temperatura a la que un sólido se convierte en líquido. El punto de ebullición es la temperatura a la que un líquido hierve. Cada sustancia pura tiene valores propios a una presión determinada; los de la tabla corresponden a 1 atm.

Sustancia	Punto de fusión	Punto de ebullición
Agua	0 °C	100 °C
Etanol	−114 °C	78 °C
Mercurio	−39 °C	357 °C
Oro	1064 °C	2970 °C
Hierro	1538 °C	2862 °C

Interpretación física: a temperatura ambiente (unos 20 °C), el mercurio ya superó su punto de fusión, por eso es líquido. El hierro, en cambio, necesita más de 1500 °C para fundirse.

Solubilidad, conductividad, dureza y maleabilidad

Solubilidad: la sal se disuelve muy bien en agua, pero el aceite no.

Conductividad eléctrica y térmica: el cobre conduce muy bien la electricidad y por eso se emplea en cables; la madera es mala conductora.

Dureza: resistencia de un material a ser rayado. El diamante raya al vidrio, pero el vidrio no raya al diamante.

Maleabilidad y ductilidad: el aluminio puede laminarse (maleabilidad) y el cobre puede estirarse en hilos (ductilidad).

Propiedades organolépticas

Son las que percibes con los sentidos: color, olor, sabor y textura. Sirven para una primera descripción, pero no bastan para identificar una sustancia con seguridad.

Seguridad: en el laboratorio nunca pruebes ni huelas directamente una sustancia. Hazlo solo con alimentos y bajo supervisión.

Propiedades químicas de la materia

Las propiedades químicas describen cómo se comporta una sustancia cuando reacciona con otras. Cuando se manifiestan, la sustancia original se transforma en otra distinta.

Combustibilidad: la gasolina arde en presencia de oxígeno.

Oxidación: el hierro se oxida y forma herrumbre.

Reactividad: el sodio reacciona violentamente con el agua; el oro casi no reacciona.

Acidez: el limón es ácido porque contiene ácido cítrico.

Resumen de la sección

Las propiedades específicas identifican cada sustancia y no dependen de la cantidad. Pueden ser físicas (densidad, puntos de fusión y ebullición, solubilidad) o químicas (combustibilidad, oxidación). La densidad relaciona la masa con el volumen: si es menor que la del líquido, un objeto macizo flota.

Cómo medir la densidad de un objeto paso a paso

Calcular la densidad es sencillo si sabes medir la masa y el volumen. Necesitas una balanza, una probeta con agua y el objeto, que debe hundirse y no disolverse en el agua.

Mide la masa del objeto con la balanza y anótala en gramos.

Llena la probeta con agua hasta una marca conocida, suficiente para cubrir el objeto, y lee el volumen inicial.

Sumerge el objeto con cuidado, sin salpicar.

Lee el volumen final. Coloca los ojos a la altura del nivel del agua y fíjate en la parte baja de la superficie curva (el menisco).

Calcula el volumen del objeto restando los dos volúmenes.

Divide la masa entre el volumen para obtener la densidad.

$$V_{\text{objeto}} = V_{\text{final}} – V_{\text{inicial}}$$

$$\rho = \frac{m}{V_{\text{objeto}}}$$

Dos probetas graduadas: una con 40 mL de agua y otra con 50 mL tras sumergir un objeto — El agua sube 10 mL al sumergir el objeto: ese es su volumen.

Aplicaciones reales de las propiedades de la materia

Joyería: la densidad ayuda a comprobar si una pieza es de oro. El oro tiene 19,3 g/cm³, mucho más que el latón (unos 8,5 g/cm³).

Barcos y submarinos: un barco de acero flota porque su casco encierra mucho aire y su densidad media es menor que la del agua. Los submarinos modifican su densidad llenando o vaciando tanques de lastre.

Reciclaje: las plantas de reciclaje separan plásticos por flotación: el polietileno flota en agua y el PET, el de las botellas, se hunde.

Medicina: la densitometría ósea mide la densidad mineral de los huesos y ayuda a detectar la osteoporosis.

Aviación: el aluminio y otros materiales ligeros reducen la masa de los aviones.

Investigaciones y avances destacados

El kilogramo, redefinido (2019): desde el 20 de mayo de 2019, el kilogramo ya no se define con un cilindro de metal guardado cerca de París, sino a partir de un valor fijo de la constante de Planck.

Aerogeles: sólidos extremadamente ligeros en los que el aire ocupa casi todo el volumen. La misión Stardust de la NASA los empleó para capturar partículas del cometa Wild 2 en 2004.

Grafeno: lámina de carbono de un átomo de grosor, aislada en 2004 por Andre Geim y Konstantin Novoselov, que recibieron el Nobel de Física en 2010. Es ligera, resistente y buena conductora.

La materia en el universo: las mediciones del satélite Planck indican que la materia ordinaria, la formada por átomos, supone solo alrededor del 5 % del contenido total del universo.

Errores comunes al estudiar las propiedades de la materia

Error frecuente	Lo correcto
«El aire no es materia porque no se ve».	El aire tiene masa y ocupa volumen, así que es materia aunque sea invisible.
«Masa y peso son lo mismo».	La masa es la cantidad de materia; el peso es una fuerza y depende de la gravedad.
«Lo más pesado siempre se hunde».	Flotar o hundirse depende de la densidad media, no solo del peso. Un barco enorme flota.
«Más grande significa más denso».	La densidad relaciona masa y volumen. Un objeto grande puede ser poco denso.
«La luz y el calor son materia».	La luz es una radiación y el calor es energía que pasa de un cuerpo a otro. Ninguno tiene masa ni ocupa volumen.
«Con el doble de sustancia cambia la densidad».	La densidad no cambia: es una propiedad específica.
«1 mL y 1 cm³ son cosas distintas».	Son equivalentes: 1 mL corresponde a 1 cm³.

💬 ¡Queremos conocer tu opinión!

¿Qué objeto de tu casa crees que flotaría en agua y cuál se hundiría? Escribe tu predicción y comprueba después si acertaste.

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Simulador interactivo de densidad y estados de la materia (PhET)

¿Y si pudieras comprobar todo lo que acabas de leer sin mojarte ni romper nada? Con los simuladores PhET de la Universidad de Colorado Boulder puedes hacerlo: cambiar la masa y el volumen de un bloque, ver al instante si flota o se hunde y repetir el experimento tantas veces como quieras. Te invitamos a trabajar como un científico: predice, prueba y comprueba.

El simulador Densidad tiene tres pantallas:

Intro modificas la masa y el volumen de un bloque y observas cómo cambia (o no) su densidad.

Comparar analizas bloques con la misma masa, el mismo volumen o la misma densidad.

Misterio haces de detective e identificas el material de cada bloque a partir de su densidad. Te comparto el link para que ingreses al simulador de Densidad

Por su parte, Estados de la materia: Básico te muestra cómo se colocan y se mueven las partículas de un sólido, un líquido y un gas, y qué ocurre cuando las calientas o las enfrías.

Predecir antes de ver

Antes de abrir cada simulador, escribe tus hipótesis en el cuaderno. Después observa, compara tu resultado con lo que predijiste y corrige tus ideas si hace falta. Así aprendes por descubrimiento guiado.

Predice: si dos bloques tienen el mismo volumen pero distinta masa, ¿cuál tendrá mayor densidad? ¿Cuál se hundirá? (Pantalla Comparar.)
Predice: si aumentas la masa de un bloque de madera, ¿cambiará su densidad? ¿Y su volumen? (Pantalla Intro.)
Predice: si calientas un sólido en el simulador de estados de la materia, ¿qué pasará con el movimiento de sus partículas?
Reto detective: en la pantalla Misterio, ¿serás capaz de identificar todos los bloques usando solo su densidad?

Mi predicción	Lo que observé	¿Acerté?

Pista: después de probar, pregúntate: ¿qué cambió y qué se mantuvo igual cuando modifiqué la cantidad de materia?

A continuación el simulador de estados de la materia:

Ejemplos resueltos paso a paso sobre propiedades de la materia

Estudia cada ejemplo con calma. Lee primero los datos, sigue los pasos y fíjate en las unidades. Después te tocará a ti con los problemas evaluados.

Nivel principiante

1. Convertir litros a centímetros cúbicos. Una botella contiene 2,5 L de agua. ¿Cuántos cm³ son?

Paso 1. Recuerda la equivalencia: 1 L equivale a 1000 cm³.

Paso 2. Multiplica por el factor de conversión y calcula:

$$V = 2{,}5\ \text{L} \times \frac{1000\ \text{cm}^{3}}{1\ \text{L}} = 2500\ \text{cm}^{3}$$

Respuesta: la botella contiene 2500 cm³.

2. Calcular el peso. Una estudiante tiene una masa de 50 kg. ¿Cuánto pesa en la Tierra? Usa 9,8 N/kg como valor de la gravedad.

Paso 1. Escribe la fórmula del peso:

$$P = m \times g$$

Paso 2. Sustituye los datos y calcula:

$$P = 50\ \text{kg} \times 9{,}8\ \text{N/kg} = 490\ \text{N}$$

Respuesta: su peso es de 490 N.

Nivel intermedio

3. Densidad de un bloque regular. Un bloque mide 5 cm de largo, 4 cm de ancho y 5 cm de alto, y tiene una masa de 270 g. ¿Cuál es su densidad y de qué material podría ser?

Paso 1. Calcula el volumen del prisma:

$$V = 5\ \text{cm} \times 4\ \text{cm} \times 5\ \text{cm} = 100\ \text{cm}^{3}$$

Paso 2. Aplica la fórmula de la densidad y calcula:

$$\rho = \frac{m}{V} = \frac{270\ \text{g}}{100\ \text{cm}^{3}} = 2{,}7\ \text{g/cm}^{3}$$

Respuesta: la densidad es 2,7 g/cm³, que coincide con la del aluminio.

4. Densidad de un objeto irregular. Una piedra metálica tiene una masa de 78,7 g. Al sumergirla en una probeta, el agua sube de 40 mL a 50 mL. ¿Cuál es su densidad?

Paso 1. Calcula el volumen por desplazamiento de agua:

$$V_{\text{objeto}} = 50\ \text{mL} – 40\ \text{mL} = 10\ \text{mL} = 10\ \text{cm}^{3}$$

Paso 2. Divide la masa entre el volumen:

$$\rho = \frac{m}{V_{\text{objeto}}} = \frac{78{,}7\ \text{g}}{10\ \text{cm}^{3}} = 7{,}87\ \text{g/cm}^{3}$$

Respuesta: la densidad es 7,87 g/cm³, la del hierro.

Nivel avanzado

5. Masa y peso de un líquido. Una botella de 250 mL se llena de mercurio (densidad 13,6 g/cm³). ¿Cuál es la masa del mercurio y cuánto pesa en la Tierra? Usa 9,8 N/kg como valor de la gravedad.

Paso 1. Despeja la masa a partir de la densidad (recuerda que 1 mL equivale a 1 cm³) y exprésala en kilogramos:

$$m = \rho \times V = 13{,}6\ \text{g/cm}^{3} \times 250\ \text{cm}^{3} = 3400\ \text{g} = 3{,}4\ \text{kg}$$

Paso 2. Calcula el peso:

$$P = m \times g = 3{,}4\ \text{kg} \times 9{,}8\ \text{N/kg} = 33{,}32\ \text{N}$$

Respuesta: la masa es 3,4 kg y el peso es 33,32 N.

6. ¿Qué le pasa al volumen del hielo al derretirse? Un bloque de hielo de 500 cm³ (densidad 0,92 g/cm³) se derrite por completo. ¿En qué porcentaje disminuye su volumen?

Paso 1. Calcula la masa del hielo:

$$m = \rho \times V = 0{,}92\ \text{g/cm}^{3} \times 500\ \text{cm}^{3} = 460\ \text{g}$$

Paso 2. La masa no cambia al derretirse. Calcula el volumen que ocupa esa masa como agua líquida (1,00 g/cm³):

$$V = \frac{m}{\rho} = \frac{460\ \text{g}}{1{,}00\ \text{g/cm}^{3}} = 460\ \text{cm}^{3}$$

Paso 3. Calcula cuánto disminuye el volumen y qué porcentaje supone:

$$\Delta V = 500\ \text{cm}^{3} – 460\ \text{cm}^{3} = 40\ \text{cm}^{3}$$

$$\text{Porcentaje} = \frac{\Delta V}{V_{\text{hielo}}} \times 100 = \frac{40}{500} \times 100 = 8\ \%$$

Respuesta: el volumen disminuye un 8 %. Ocurre lo contrario cuando el agua se congela: se expande.

Problemas evaluados: ponte a prueba

Ha llegado el momento de comprobar lo que aprendiste. Resuelve cada problema en tu cuaderno antes de mirar la solución. Después abre la solución, compara tu resultado y decide si te salió bien o mal.

Cuando termines los seis problemas, ve a la tabla de puntuación, marca en cada fila si tu resultado fue correcto o incorrecto y mira tu calificación. Necesitas 75 puntos para aprobar, de un total de 100.

Nivel principiante (2 problemas, 5 puntos cada uno)

Problema 1 · Principiante · 5 pts. Un envase de bebida contiene 3500 mL. a) ¿Cuántos litros son? b) ¿Cuántos cm³ son?

Muéstrame la respuesta

Solución del problema 1

Paso 1. Pasa de mL a L (1 L equivale a 1000 mL):

$$V = 3500\ \text{mL} \times \frac{1\ \text{L}}{1000\ \text{mL}} = 3{,}5\ \text{L}$$

Paso 2. Como 1 mL equivale a 1 cm3, el volumen en cm3 coincide con el número de mililitros.

Respuestas: a) 3,5 L; b) 3500 cm3.

Problema 2 · Principiante · 5 pts. Un astronauta tiene una masa de 70 kg. a) ¿Cuánto pesa en la Tierra (gravedad de 9,8 N/kg)? b) ¿Cuánto pesa en la Luna (gravedad de 1,6 N/kg)?

Muéstrame la respuesta

Solución Paso 1. Peso en la Tierra:

$$P_{\text{Tierra}} = m \times g = 70\ \text{kg} \times 9{,}8\ \text{N/kg} = 686\ \text{N}$$

Paso 2. Peso en la Luna:

$$P_{\text{Luna}} = m \times g = 70\ \text{kg} \times 1{,}6\ \text{N/kg} = 112\ \text{N}$$

Respuestas: a) 686 N; b) 112 N. Su masa sigue siendo de 70 kg en ambos lugares.

Nivel intermedio (2 problemas, 20 puntos cada uno)

Problema 3 · Intermedio · 20 pts. Un cubo de 4 cm de arista tiene una masa de 172,8 g. a) ¿Cuál es su volumen? b) ¿Cuál es su densidad y de qué material podría ser?

Muéstrame la respuesta

Solución Paso 1. Volumen del cubo:

$$V = a^{3} = (4\ \text{cm})^{3} = 64\ \text{cm}^{3}$$

Paso 2. Densidad:

$$\rho = \frac{m}{V} = \frac{172{,}8\ \text{g}}{64\ \text{cm}^{3}} = 2{,}7\ \text{g/cm}^{3}$$

Respuestas: a) 64 cm3; b) 2,7 g/cm3, que corresponde al aluminio.

Problema 4 · Intermedio · 20 pts. Una botella contiene 1,5 L de aceite de oliva (densidad 0,92 g/cm³). a) ¿Cuántos cm³ de aceite hay? b) ¿Cuál es su masa en gramos y en kilogramos?

Muéstrame la respuesta

Solución Paso 1. Convierte el volumen:

$$V = 1{,}5\ \text{L} \times \frac{1000\ \text{cm}^{3}}{1\ \text{L}} = 1500\ \text{cm}^{3}$$

Paso 2. Calcula la masa en gramos:

$$m = \rho \times V = 0{,}92\ \text{g/cm}^{3} \times 1500\ \text{cm}^{3} = 1380\ \text{g}$$

Paso 3. Pásala a kilogramos:

$$m = 1380\ \text{g} \times \frac{1\ \text{kg}}{1000\ \text{g}} = 1{,}38\ \text{kg}$$

Respuestas: a) 1500 cm3; b) 1380 g, es decir, 1,38 kg.

Nivel avanzado (2 problemas, 25 puntos cada uno)

Problema 5 · Avanzado · 25 pts.

Una pieza dorada tiene una masa de 96,5 g. Al sumergirla en una probeta, el agua sube de 30 mL a 35 mL. ¿Cuál es su densidad? ¿Podría ser de oro puro (19,3 g/cm³)? Si fuera de latón (unos 8,5 g/cm³), ¿qué masa tendría con ese mismo volumen?

Muéstrame la respuesta

Paso 1. Volumen por desplazamiento:

$$V_{\text{objeto}} = 35\ \text{mL} – 30\ \text{mL} = 5\ \text{mL} = 5\ \text{cm}^{3}$$

Paso 2. Densidad de la pieza:

$$\rho = \frac{m}{V_{\text{objeto}}} = \frac{96{,}5\ \text{g}}{5\ \text{cm}^{3}} = 19{,}3\ \text{g/cm}^{3}$$

Paso 3. Masa que tendría una pieza de latón con el mismo volumen:

$$m = \rho_{\text{latón}} \times V = 8{,}5\ \text{g/cm}^{3} \times 5\ \text{cm}^{3} = 42{,}5\ \text{g}$$

Respuestas: la densidad es 19,3 g/cm³, igual a la del oro, por lo que la pieza es compatible con oro puro. Si fuera de latón, tendría 42,5 g, mucho menos que 96,5 g. Ten presente que una sola propiedad no basta para asegurar la identidad de un material: otros metales pueden tener densidades parecidas.

Problema 6 · Avanzado · 25 pts.

Un tanque de 50 cm de largo, 20 cm de ancho y 30 cm de alto se llena por completo de agua (1,00 g/cm³). Calcula: a) la masa del agua; b) su peso en la Tierra (gravedad de 9,8 N/kg); c) cuántos kilogramos menos tendría el contenido si el tanque se llenara con aceite de oliva (0,92 g/cm³).

Muéstrame la respuesta

Paso 1. Volumen del tanque:

$$V = 50\ \text{cm} \times 20\ \text{cm} \times 30\ \text{cm} = 30\,000\ \text{cm}^{3}$$

Paso 2. Masa del agua:

$$m = \rho \times V = 1{,}00\ \text{g/cm}^{3} \times 30\,000\ \text{cm}^{3} = 30\,000\ \text{g} = 30\ \text{kg}$$

Paso 3. Peso del agua:

$$P = m \times g = 30\ \text{kg} \times 9{,}8\ \text{N/kg} = 294\ \text{N}$$

Paso 4. Masa del aceite en el mismo volumen y diferencia:

$$m_{\text{aceite}} = 0{,}92\ \text{g/cm}^{3} \times 30\,000\ \text{cm}^{3} = 27\,600\ \text{g} = 27{,}6\ \text{kg}$$

$$\Delta m = 30\ \text{kg} – 27{,}6\ \text{kg} = 2{,}4\ \text{kg}$$

Respuestas: a) 30 kg; b) 294 N; c) 2,4 kg menos.

Tabla de puntuación y calificación

Marca cada fila como correcta o incorrecta. Los problemas 1 a 4 se dividen en dos partes (a y b). Los problemas 5 y 6 ocupan una sola fila cada uno y solo cuentan como correctos si el planteamiento y todos los resultados están bien.

Correctas	Incorrectas
Problema 1 • parte a (+2,5 pts)	Problema 1 • parte a (0 pts)
Problema 1 • parte b (+2,5 pts)	Problema 1 • parte b (0 pts)
Problema 2 • parte a (+2,5 pts)	Problema 2 • parte a (0 pts)
Problema 2 • parte b (+2,5 pts)	Problema 2 • parte b (0 pts)
Problema 3 • parte a (+10 pts)	Problema 3 • parte a (0 pts)
Problema 3 • parte b (+10 pts)	Problema 3 • parte b (0 pts)
Problema 4 • parte a (+10 pts)	Problema 4 • parte a (0 pts)
Problema 4 • parte b (+10 pts)	Problema 4 • parte b (0 pts)
Problema 5 (+25 pts)	Problema 5 (0 pts)
Problema 6 (+25 pts)	Problema 6 (0 pts)
Puntaje máximo: 100 pts
Aprobación mínima: 75 pts
Calificación: 0 / 100 \| Marca los 10 resultados

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Conclusión: la materia está en todo lo que te rodea

Hoy has descubierto que la materia es todo lo que tiene masa y ocupa volumen, y que sus propiedades se agrupan en dos grandes bloques. Las propiedades generales las comparte toda la materia. Las propiedades específicas actúan como una huella que identifica cada sustancia.

También has aprendido a calcular volumen, peso y densidad, y a usar la densidad para explicar por qué un cubito de hielo flota y una moneda se hunde. Es una herramienta que te acompañará en Física y Química durante todo el bachillerato.

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¿Qué parte te resultó más fácil y cuál te costó más?

Déjanos tu comentario ↓ Comparte el artículo con tus compañeros: explicar a otros es la mejor forma de aprender.

Actividades prácticas para repasar la materia

Parte I: 10 problemas propuestos (solo respuesta final)

Resuelve cada problema en tu cuaderno y compara únicamente con la respuesta final. Usa 9,8 N/kg para la gravedad terrestre y π (3,14) cuando haga falta.

Nivel 1: Principiante

1. Convierte 0,75 L a mililitros. Respuesta: 750 mL.

2. ¿Cuál es el peso en la Tierra de un objeto de 5 kg? Respuesta: 49 N.

Nivel 2: Intermedio

3. Un objeto de 200 g ocupa 80 cm³. Calcula su densidad. Respuesta: 2,5 g/cm³.

4. ¿Qué masa tienen 50 cm³ de hierro (7,87 g/cm³)? Respuesta: 393,5 g.

5. ¿Qué volumen ocupan 540 g de aluminio (2,7 g/cm³)? Respuesta: 200 cm³.

6. Una piedra de 45 g hace subir el agua de una probeta de 25 mL a 40 mL. ¿Cuál es su densidad? Respuesta: 3 g/cm³.

7. Expresa la densidad del cobre, 8,96 g/cm³, en kg/m³. Respuesta: 8960 kg/m³.

Nivel 3: Avanzado

8. Un cilindro de 2 cm de radio y 10 cm de altura tiene una masa de 251,2 g. Calcula su densidad. Respuesta: 2 g/cm³.

9. Viertes en un mismo vaso 100 cm³ de agua (1,00 g/cm³) y 100 cm³ de aceite de oliva (0,92 g/cm³). ¿Cuál es la densidad media del contenido total? (Supón que los volúmenes se suman.) Respuesta: 0,96 g/cm³.

10. Un bloque de hielo de 3000 cm³ (0,92 g/cm³) se derrite por completo. ¿Qué volumen de agua líquida (1,00 g/cm³) se obtiene? Respuesta: 2760 cm³.

Parte II: actividades por tipo de trabajo

Individuales

Inventario de propiedades: elige diez objetos de tu casa. De cada uno anota su masa aproximada, si flota en agua y dos propiedades específicas que puedas observar.
Mapa conceptual: dibuja tu propio mapa con las propiedades generales y específicas, y añade un ejemplo cotidiano para cada una.
Diario de predicciones: antes de lavar los platos o cocinar, predice si un objeto flotará o se hundirá. Comprueba el resultado y anota si acertaste.

Colaborativas (trabajo en equipo)

Torre de densidades (grupos de 4): vierte con cuidado, en un vaso transparente, miel, agua con colorante y aceite. Predice el orden de las capas y explica el resultado usando la densidad. Trabaja con supervisión de un adulto.
Debate «masa o peso»: dos equipos defienden cuál de las dos magnitudes es más útil en la vida diaria y preparan tres ejemplos reales cada uno.
Banco de preguntas: cada equipo escribe cinco preguntas tipo test sobre el tema y las intercambia con otro equipo.

De aplicación real (proyecto corto)

Reto del barquito de aluminio: con una lámina cuadrada de papel de aluminio de 15 cm de lado, diseña un barco que flote. Añade monedas una a una y registra cuántas aguanta antes de hundirse.
Pregunta de investigación: ¿por qué una lámina de aluminio convertida en una bola bien apretada se hunde y la misma lámina con forma de barco flota? Explícalo usando el concepto de densidad media.
Entrega: una ficha con el diseño, la tabla de resultados y una conclusión de cinco líneas. Presenta tus datos en clase o compártelos en el aula virtual con tus compañeros y tu docente.

Preguntas frecuentes sobre la materia y sus propoiedades

1. ¿Es cierto que el aire no es materia porque no se ve?

No. Que algo sea invisible no significa que no sea materia. El aire tiene masa (un litro de aire pesa alrededor de 1,2 g) y ocupa volumen, y con eso basta para clasificarlo como materia.

2. ¿La masa y el peso son lo mismo?

No. La masa mide la cantidad de materia y es la misma en cualquier lugar. El peso es la fuerza con la que un astro te atrae y varía con la gravedad. En la Luna tu masa sería idéntica, pero pesarías unas seis veces menos.

3. ¿Pesa más un kilo de plumas o un kilo de plomo?

Ambos tienen la misma masa, 1 kg, y por tanto el mismo peso. Lo que cambia es el volumen: las plumas ocupan muchísimo más espacio porque su densidad es mucho menor.

4. Si un objeto es más grande, ¿siempre es más denso?

No. La densidad compara la masa con el volumen. Un colchón inflable es enorme y poco denso; una bolita de plomo es diminuta y muy densa.

5. ¿Por qué el hielo flota si también es agua?

Al congelarse, las moléculas de agua se acomodan en una estructura con huecos. Esa disposición hace que la misma masa ocupe más volumen, de modo que la densidad del hielo (0,92 g/cm³) es menor que la del agua líquida (1,00 g/cm³).

6. ¿La luz y el calor son materia?

No. La luz es una radiación y el calor es energía que se transfiere de un cuerpo a otro. Ninguno tiene masa ni ocupa volumen, así que no cumplen la definición de materia.

7. Si tengo el doble de sustancia, ¿cambian sus propiedades específicas?

No. Una gota y un litro de agua pura hierven a la misma temperatura y tienen la misma densidad. Lo que cambia con la cantidad son la masa y el volumen, que son propiedades generales.

8. ¿Todo lo pesado se hunde?

No. Flotar o hundirse depende de la densidad media del objeto. Un barco de acero pesa miles de toneladas y flota porque su casco encierra mucho aire.

9. ¿Los gases tienen peso?

Sí. Los gases tienen masa y, por tanto, peso. Por eso un balón inflado pesa algo más que uno desinflado.

10. ¿Puedo identificar una sustancia solo por su color?

No. Sustancias distintas pueden tener el mismo aspecto. La pirita parece oro, pero su densidad ronda los 5 g/cm³ frente a los 19,3 g/cm³ del oro; por eso la densidad ayuda a distinguirlas.