Svi predmeti oko nas napravljeni su od nečega. Izgledaju drugačije, drugačije su na dodir, drugačije se ponašaju. Uzmimo neke predmete u ruke i napravimo malo promatranje. Pokušat ćemo pronaći neke razlike među njima. Na primjer, uzmimo za promatranje jastuk i olovku . Što možemo reći o svakom od njih? Jastuk je mekan, lako ga možete stisnuti; glatka je i nije tako teška. Sada, uzmi olovku. Lakši je od jastuka. Tvrd je, ne možete ga lako stisnuti ili ako ga pokušate stisnuti jače, možete ga slomiti. Možete li slomiti jastuk ako ga stisnete? Pa ne. Dakle, zašto su ti objekti toliko različiti? To je zato što se sastoje od različitih materijala.
Zapravo, svi predmeti mogu biti izrađeni od mnogo različitih materijala.
Što to znači? Na primjer, stol može biti od drveta, pa je drvo materijal. Ali isti predmet (stol) može biti načinjen od drugih materijala, poput plastike ili metala. Ili su prozori napravljeni od stakla, pa je materijal koji se koristi za izradu prozora staklo.
Ako nastavimo promatrati, možemo zaključiti da predmeti imaju mnogo razlika, neki su mekani, neki tvrdi, neki lomljivi, neki teški ili su neki prozirni, neki sjaje... možemo nastaviti ovo popis puno.
U ovoj lekciji ćemo učiti o MATERIJALIMA i razgovarat ćemo o:
- Što su materijali?
- Primjeri materijala.
- Prirodni vs materijali koje je napravio čovjek.
- Kako su materijali grupirani?
- Svojstva materijala.
Što su materijali?
Iz navedenog možemo zaključiti da je materijal tvar ili smjesa tvari koje čine predmet. Primjeri materijala uključuju drvo, staklo, plastiku, metale, papir, gumu, kožu, pamuk, svilu, pijesak, šećer, vunu i tako dalje.
Objekti mogu biti izrađeni od jednog materijala. Na primjer, bilježnica koja se sastoji od papira. Ili drveni stol, sastavljen samo od drveta.
Objekti mogu biti izrađeni od kombinacije dva ili više materijala. Olovka je napravljena od metala, plastike i tinte.
Jedan materijal se može koristiti za izradu više različitih predmeta:
| MATERIJAL | OBJEKTI |
| drvo | stolovi, stolice, vrata, dvorišne ograde, pod kuće |
| papir | knjige, bilježnice, novine, kutije, paketi hrane |
| pamuk | odjeća, deke, ručnici, zavjese |
| stakla | prozori, čaše, šalice, zdjele |
| plastični | boce, posude, igračke, kacige |
| guma | gume, baloni, gumene čizme |
| koža | obuća, automobilska sjedala, odjeća, torbe, sofe |
| metal | nakit, pribor za jelo, žice, građevinske konstrukcije |
Ovi popisi mogu biti mnogo duži.
Prirodni vs materijali koje je napravio čovjek
Svi materijali koje koristimo za izradu predmeta mogu biti prirodni ili umjetni.
Prirodni materijali prirodno se nalaze na našem planetu. Oni dolaze izravno s naše Zemlje (od njezinih biljaka i životinja). Oni uključuju vodu, drvo, svilu, vunu, zlato, kamenje, minerale, kožu, pamuk, bakar, željezo itd.
Materijali koje je napravio čovjek , za razliku od prirodnih materijala, vrsta su materijala koji se ne pojavljuju u prirodi i koje su izradili ljudi. Materijali čovjek-čovjek uključuju staklo, plastiku, cement, papir, šećer itd.
Grupe materijala
Radi boljeg razumijevanja materijali su općenito podijeljeni u četiri glavne skupine . Oni su:
- Metali , koji se sastoje od jednog ili više metalnih elemenata, kao što su željezo, bakar, titan, nikal, zlato i tako dalje, i nemetalnih elemenata (ugljik, dušik, kisik) u malim količinama;
- Polimeri , koji su materijali napravljeni od dugih, ponavljajućih lanaca molekula. Imaju jedinstvena svojstva, ovisno o vrsti molekula koje se vežu i načinu na koji su povezane. Polimeri uključuju gumene i plastične materijale. Najlon, poliester, teflon, silikon, pripadaju ovoj skupini. Također, pamuk, vuna i svila.
- Keramika , koja je anorganska nemetalna krutina, sastavljena od spojeva metala ili nemetala koji su oblikovani i zatim očvrsnuti zagrijavanjem na visokim temperaturama. Glina, cigle, pločice, staklo i cement vjerojatno su najpoznatiji primjeri.
- Kompoziti , koji su kombinacija dvaju materijala s različitim fizikalnim i kemijskim svojstvima. Kada se spoje, stvaraju materijal koji je specijaliziran za obavljanje određenog posla, na primjer, da postane jači, lakši ili otporan na elektricitet.
Svojstva materijala
Sljedeća su svojstva materijala.
- Hrapavost ili glatkoća. Grubi materijali imaju nepravilnu i neravnu površinu, s izbočinama ili izbočinama i nisu glatki na dodir. Kao i asfalt. Materijali koji imaju glatku površinu su glatki materijali. Svila, staklo, metali su primjeri glatkih materijala.
- Tvrdoća ili mekoća. Oni materijali koji se ne mogu lako sabiti, rezati, saviti ili izgrebati nazivaju se tvrdim materijalima . Primjeri: željezo, staklo. Oni materijali koji se mogu lako sabiti, rezati, savijati ili izgrebati nazivaju se mekim materijalima . Pamučna tkanina i vuna primjeri su mekanih materijala.
- Prozirnost, prozirnost ili neprozirnost. Materijali poput zraka, vode i prozirnog stakla nazivaju se prozirnim. Kada svjetlost naiđe na prozirne materijale, gotovo sva svjetlost prolazi izravno kroz njih. Materijali poput mat stakla i neke plastike nazivaju se prozirnim. Ovi materijali dopuštaju malo svjetla da putuje kroz njih. Drvo, kamen, keramika uobičajeni su primjeri neprozirnih materijala i oni su najčešća vrsta materijala. Ti objekti ne dopuštaju prolaz svjetlosti kroz njih.
- Agregatno stanje (krutina, tekućina ili plin). Materijali ovisno o agregatnom stanju mogu biti krutine, tekućine ili plinovi.
- Izgled (sjajan ili nesjajan) . Sjajni materijali su oni materijali koji imaju sjajne površine. Sjajni materijali uključuju metale poput srebra, zlata, bakra, željeza. Materijali bez sjaja su oni materijali koji nemaju sjaj na svojim površinama. Materijali bez sjaja uključuju drvo, glinu, pamuk itd.
- Topljivost ili netopljivost u vodi . Topljivi materijali su oni koji se lako otapaju u vodi, a uključuju šećer, sol. Netopljivi materijali se ne otapaju u vodi. Primjeri su drvo, plastika, pamuk itd.
- Težina ili lakoća u odnosu na vodu . Materijali koji su lakši od vode su drvo, led, ulje. Materijali teži od vode su kamen, zemlja.
- Privlačnost prema magnetu. Željezo, nikal i kobalt primjeri su magnetskih materijala (koje privlači magnet). Drvo, staklo, plastika, papir, bakar, pamuk, voda se ne privlače magnetom. Oni su nemagnetski materijali.
- Provođenje topline. Različiti materijali provode toplinu različitim brzinama: metali provode toplinu najbrže, drvo i plastika puno sporije.
- Provođenje električne energije. Materijali izrađeni od metala uobičajeni su električni vodiči (omogućuju protok naboja, električne struje, u jednom ili više smjerova). Materijali koji ne propuštaju lako struju nazivaju se izolatori. Većina nemetalnih materijala kao što su plastika, drvo i guma su izolatori.
Koji će se materijal koristiti za izradu predmeta, ovisi o njegovim gore navedenim svojstvima.
Predmeti imaju različite namjene. Svojstva materijala pomažu da služe svojoj svrsi. Shvatimo ovo.
Svrha prozora je da sunce obasja našu sobu, da unese svjetlost unutra, ali bi nas trebali zaštititi od hladnoće, vjetra ili kiše, zar ne?
Zato su prozori napravljeni od stakla koje je tvrd i proziran materijal. Zamislite prozor sastavljen od papira. Bi li zaštitio našu kuću od hladnoće ili kiše? Bi li dopustio da sunce sja da nam osvijetli sobu? Pa ne. Na to se misli kada kažemo da predmeti moraju biti izrađeni od odgovarajućeg materijala, a materijali pomažu predmetima da služe svojoj svrsi.
Ili, biste li mogli jesti vilicom ako nije izrađena od tvrdih materijala poput metala ili plastike? Naravno da ne. Zamislite vilicu napravljenu od pamuka.
Bi li ljudi koristili plastiku za izradu magneta? Naravno da ne, magneti bi trebali biti napravljeni od magnetskog materijala.
Ili, mogu li gume našeg automobila biti od drveta? Gume bi trebale biti izrađene od gume jer je ona fleksibilan materijal i bit će glatka kada se prelazi preko sitnih oblutaka i kamenja.
Ili naše staklene cipele? Cipele ne bi trebale biti od stakla jer je ono tvrdo i lako lomljivo.
Zato se za izradu pojedinih predmeta koriste materijali s obzirom na njihova svojstva.
Sažetak:
- Svi predmeti mogu biti izrađeni od mnogo različitih materijala.
- Primjeri materijala uključuju drvo, staklo, plastiku, metale, papir, gumu, kožu, pamuk, svilu, pijesak, šećer, vunu i tako dalje.
- Objekti mogu biti izrađeni od jednog materijala ili od kombinacije dva ili više materijala.
- Jedan materijal se može koristiti za izradu više različitih predmeta.
- Svi materijali koje koristimo za izradu predmeta mogu biti prirodni ili umjetni.
- Materijali se općenito dijele u četiri glavne skupine: metali, polimeri, keramika i kompoziti.
- Materijali imaju različita svojstva.
- Predmeti imaju različite namjene. Svojstva materijala pomažu da služe svojoj svrsi.
