Alle objecten om ons heen zijn ergens van gemaakt. Ze zien er anders uit, ze zijn anders bij aanraking, ze gedragen zich anders. Laten we wat voorwerpen in onze handen nemen en een kleine observatie maken. We zullen proberen enkele verschillen tussen hen te vinden. Laten we bijvoorbeeld ter observatie een kussen en een pen nemen. Wat kunnen we over elk van hen vertellen? Het kussen is zacht, je kunt er gemakkelijk in knijpen; het is glad en niet zo zwaar. Pak nu de pen. Het is lichter dan het kussen. Het is hard, je kunt er niet gemakkelijk in knijpen, of als je harder probeert te knijpen, zou je het kunnen breken. Kun je het kussen breken als je erin knijpt? Welnee. Dus waarom zijn deze objecten zo verschillend? Dit komt doordat ze uit verschillende materialen zijn gemaakt.
Eigenlijk kunnen alle objecten uit veel verschillende materialen bestaan.
Wat betekent dit? De tafel kan bijvoorbeeld van hout zijn, dus hout is het materiaal. Maar hetzelfde object (de tafel) kan van andere materialen zijn gemaakt, zoals plastic of metaal. Of de ramen zijn gemaakt van glas, dus het materiaal dat wordt gebruikt om ramen te maken is glas.
Als we blijven observeren, kunnen we concluderen dat objecten veel verschillen hebben, sommige objecten zijn zacht, sommige zijn hard, sommige breekbaar, sommige zwaar, of sommige objecten zijn transparant, sommige zijn glanzend ... we kunnen dit voortzetten veel opsommen.
In deze les gaan we leren over MATERIALEN en bespreken we:
- Wat zijn materialen?
- Voorbeelden van materialen.
- Natuurlijke versus door de mens gemaakte materialen.
- Hoe zijn materialen gegroepeerd?
- Eigenschappen van materialen.
Wat zijn materialen?
Uit het bovenstaande kunnen we concluderen dat materiaal een stof of mengsel van stoffen is die een object vormen. Voorbeelden van materialen zijn hout, glas, plastic, metalen, papier, rubber, leer, katoen, zijde, zand, suiker, wol, enzovoort.
Objecten kunnen uit één materiaal bestaan. Bijvoorbeeld het notitieboekje, dat van papier is gemaakt. Of een houten tafel, die alleen uit hout bestaat.
Objecten kunnen bestaan uit een combinatie van twee of meer materialen. De pen is gemaakt van metaal, plastic en inkt.
Eén materiaal kan worden gebruikt voor het maken van veel verschillende objecten:
| MATERIAAL | VOORWERPEN |
| hout | tafels, stoelen, deuren, tuinhekken, huisvloer |
| papier | boeken, notitieboekjes, kranten, dozen, voedselpakketten |
| katoen | kleding, dekens, handdoeken, gordijnen |
| glas | ramen, drinkglazen, kopjes, kommen |
| plastic | flessen, containers, speelgoed, helmen |
| rubber | banden, ballonnen, rubberen laarzen |
| leer | schoeisel, autostoelen, kleding, tassen, banken |
| metaal | sieraden, bestek, draden, bouwconstructies |
Deze lijsten kunnen veel langer zijn.
Natuurlijke versus door de mens gemaakte materialen
Alle materialen die we gebruiken om objecten te maken, kunnen natuurlijk of door de mens gemaakt zijn.
Natuurlijke materialen komen van nature voor op onze planeet. Ze komen rechtstreeks van onze aarde (van haar planten en dieren). Ze omvatten water, hout, zijde, wol, goud, rotsen, mineralen, leer, katoen, koper, ijzer, enz.
Door de mens gemaakte materialen zijn, in tegenstelling tot natuurlijke materialen, een soort materiaal dat niet van nature voorkomt en door mensen is gemaakt. Man-man materialen omvatten glas, plastic, cement, papier, suiker, enz.
Groepen materialen
Voor een beter begrip worden materialen over het algemeen in vier hoofdgroepen verdeeld . Zij zijn:
- metalen , die zijn samengesteld uit een of meer metalen elementen, zoals ijzer, koper, titanium, nikkel, goud, enzovoort, en niet-metalen elementen (koolstof, stikstof, zuurstof) in kleine hoeveelheden;
- Polymeren , dit zijn materialen die zijn gemaakt van lange, zich herhalende ketens van moleculen. Ze hebben unieke eigenschappen, afhankelijk van het type moleculen dat wordt gebonden en hoe ze zijn gebonden. Polymeren omvatten rubber en plastic materialen. Tot deze groep behoren nylon, polyester, teflon, siliconen. Ook katoen, wol en zijde.
- Keramiek , dit zijn anorganische niet-metalen vaste stoffen, bestaande uit metalen of niet-metalen verbindingen die zijn gevormd en vervolgens gehard door verhitting tot hoge temperaturen. Klei, bakstenen, tegels, glas en cement zijn waarschijnlijk de bekendste voorbeelden.
- Composieten , een combinatie van twee materialen met verschillende fysische en chemische eigenschappen. Wanneer ze worden gecombineerd, creëren ze een materiaal dat gespecialiseerd is om een bepaald werk uit te voeren, bijvoorbeeld om sterker, lichter of bestand tegen elektriciteit te worden.
Eigenschappen van materialen
Hieronder volgen de eigenschappen van materialen.
- Ruwheid of gladheid. Ruwe materialen hebben een onregelmatig en oneffen oppervlak, met bobbels of ribbels, en zijn niet glad om aan te raken. Zoals het asfalt. Materialen met gladheid op hun oppervlak zijn gladde materialen. Zijde, glas, metalen zijn voorbeelden van gladde materialen.
- Hardheid of zachtheid. Die materialen die niet gemakkelijk kunnen worden samengedrukt, gesneden, gebogen of bekrast, worden harde materialen genoemd. Voorbeelden: ijzer, glas. Die materialen die gemakkelijk kunnen worden samengedrukt, gesneden, gebogen of bekrast, worden zachte materialen genoemd. Katoenen stof en wol zijn voorbeelden van zachte materialen.
- Transparantie, doorschijnendheid of ondoorzichtigheid. Materialen als lucht, water en helder glas worden transparant genoemd. Wanneer licht transparante materialen ontmoet, gaat bijna alles er rechtstreeks doorheen. Materialen zoals matglas en sommige kunststoffen worden doorschijnend genoemd. Deze materialen laten wat licht door. Hout, steen, keramiek zijn veelvoorkomende voorbeelden van ondoorzichtige materialen en ze zijn het meest voorkomende type materiaal. Deze objecten laten geen licht door.
- Fysische toestand (vast, vloeibaar of gas). Materialen, afhankelijk van hun toestand van materie, kunnen vaste stoffen, vloeistoffen of gas zijn.
- Uiterlijk (glanzend of niet-glanzend) . Glanzende materialen zijn die materialen met glanzende oppervlakken. Glanzende materialen omvatten metalen zoals zilver, goud, koper, ijzer. Niet-glanzende materialen zijn die materialen die geen glans op hun oppervlak hebben. Niet-glanzende materialen zijn hout, klei, katoen, enz.
- Oplosbaarheid of onoplosbaarheid in water . Oplosbare materialen zijn materialen die gemakkelijk oplossen in water, waaronder suiker, zout. Onoplosbare materialen lossen niet op in water. Voorbeelden zijn hout, plastic, katoen, etc.
- Zwaar of licht met betrekking tot water . Materialen die lichter zijn dan water zijn hout, ijs, olie. Materialen zwaarder dan water zijn steen, aarde.
- Aantrekkingskracht op een magneet. IJzer, nikkel en kobalt zijn voorbeelden van magnetische materialen (die worden aangetrokken door een magneet). Hout, glas, plastic, papier, koper, katoen, water worden niet aangetrokken door een magneet. Het zijn niet-magnetische materialen.
- Geleiding van warmte. De verschillende materialen geleiden warmte met verschillende snelheden: metalen geleiden warmte het snelst, hout en plastic veel langzamer.
- Geleiding van elektriciteit. Materialen gemaakt van metaal zijn gewone elektrische geleiders (ze laten de stroom van lading, elektrische stroom, in een of meer richtingen toe). Materialen die de stroom niet gemakkelijk doorlaten, worden isolatoren genoemd. De meeste niet-metalen materialen zoals plastic, hout en rubber zijn isolatoren.
Welk materiaal zal worden gebruikt voor het maken van objecten, hangt af van de hierboven genoemde eigenschappen.
Objecten hebben verschillende doelen. De eigenschappen van de materialen helpen hun doel te dienen. Laten we dit begrijpen.
Het doel van het raam is om de zon in onze kamer te laten schijnen, om licht naar binnen te brengen, maar ze zouden ons moeten beschermen tegen kou, wind of regen, toch?
Daarom zijn de ramen gemaakt van glas, een hard en transparant materiaal. Stel je een raam van papier voor. Zou het ons huis beschermen tegen kou of regen? Zou het de zon laten schijnen om onze kamer te verlichten? Welnee. Dat wordt bedoeld als we zeggen dat objecten van geschikt materiaal moeten zijn gemaakt, en materialen helpen objecten hun doel te dienen.
Of zou je met de vork kunnen eten als deze niet is gemaakt van harde materialen zoals metaal of plastic? Natuurlijk niet. Stel je een vork voor die gemaakt is van katoen.
Zouden mensen plastic gebruiken om magneten te maken? Natuurlijk niet, magneten moeten van magnetisch materiaal zijn gemaakt.
Of kunnen de banden van onze auto van hout zijn? Rubberbanden moeten van rubber zijn gemaakt omdat het een flexibel materiaal is en glad zal zijn bij het rijden over kleine kiezels en rotsen.
Of onze schoenen van glas? Schoenen mogen niet van glas zijn, omdat het hard en gemakkelijk breekbaar is.
Daarom worden voor het maken van bepaalde objecten materialen gebruikt met betrekking tot hun eigenschappen.
Overzicht:
- Alle objecten kunnen uit veel verschillende materialen bestaan.
- Voorbeelden van materialen zijn hout, glas, plastic, metalen, papier, rubber, leer, katoen, zijde, zand, suiker, wol, enzovoort.
- Objecten kunnen uit één materiaal bestaan, of uit een combinatie van twee of meer materialen.
- Eén materiaal kan worden gebruikt voor het maken van veel verschillende objecten.
- Alle materialen die we gebruiken om objecten te maken, kunnen natuurlijk of door de mens gemaakt zijn.
- Materialen worden over het algemeen onderverdeeld in vier hoofdgroepen: metalen, polymeren, keramiek en composieten.
- Materialen hebben verschillende eigenschappen.
- Objecten hebben verschillende doelen. De eigenschappen van de materialen helpen hun doel te dienen.
