Materiali I materiali e le loro propriet Materiali

Materiali

I materiali e le loro proprietà Materiali

I materiali e le loro proprietà CONTENUTI ATTIVITÀ 1. L’origine dei materiali Di quale materiale è fatto? 2. Le proprietà dei materiali Quale tipo di proprietà? 3. Le proprietà fisiche e chimiche 4. Le proprietà meccaniche 5. Le proprietà tecnologiche 6. Test di verifica

L’origine dei materiali OSSERVA IL MONDO CHE TI CIRCONDA CLASSIFICAZIONE DEI MATERIALI materiali di origine naturale materiali di origine artificiale

L’origine dei materiali MATERIALI DI ORIGINE NATURALE minerale rocce organica legno carta fibre tessili

L’origine dei materiali MATERIALI DI ORIGINE ARTIFICIALE materie plastiche fibre tessili leghe tecno-materiali

L’origine dei materiali ATTIVITÀ DI QUALE MATERIALE È FATTO? • Di quali materiali sono composti gli oggetti presenti nella tabella della prossima slide? • Qual è l’origine del materiale usato per ogni oggetto? • Sapresti dire, per ogni oggetto, se il materiale può essere sostituito con un altro? Quale?

L’origine dei materiali ATTIVITÀ DI QUALE MATERIALE È FATTO? Oggetto Materiale Origine Si può sostituire (sì/no) Materiale alternativo Libro Carta Tavolo da cucina Schienale della sedia Lavagna Matita Piatto Pedale della bicicletta Maglione Pantaloni Astuccio Naturale Si E-book

Le proprietà dei materiali LE PROPRIETÀ DEI MATERIALI SI DIVIDONO IN: proprietà fisiche e chimiche proprietà meccaniche proprietà tecnologiche

Le proprietà fisiche e chimiche Riferite alla struttura chimica e all'aspetto fisico Densità (massa volumica) Conducibilità termica Dilatazione termica Temperatura di fusione Conducibilità elettrica Resistenza alla corrosione

Le proprietà fisiche e chimiche DENSITÀ O MASSA VOLUMICA SIGNIFICATO Rapporto tra il peso di un corpo e il suo volume: si misura in kg/m 3. IMPORTANZA TECNOLOGICA La densità di un materiale determina la sua capacità di galleggiare nell’aria o sull’acqua.

Le proprietà fisiche e chimiche CONDUCIBILITÀ TERMICA SIGNIFICATO Capacità dei materiali di trasmettere calore. IMPORTANZA TECNOLOGICA I conduttori termici trasmettono calore (metalli). Gli isolanti invece non trasmettono calore (legno, plastica).

Le proprietà fisiche e chimiche DILATAZIONE TERMICA SIGNIFICATO Aumento delle dimensioni di un materiale all’aumentare della temperatura. IMPORTANZA TECNOLOGICA È molto importante nella lavorazione dei metalli. Nell’utilizzo di materiali che hanno questa proprietà (per esempio nel settore ferroviario e stradale) si possono presentare effetti negativi che vanno opportunamente compensati.

Le proprietà fisiche e chimiche TEMPERATURA DI FUSIONE SIGNIFICATO Temperatura alla quale un materiale passa dallo stato solido a quello liquido. IMPORTANZA TECNOLOGICA È fondamentale per conoscere il punto di fusibilità di un materiale.

Le proprietà fisiche e chimiche CONDUCIBILITÀ ELETTRICA SIGNIFICATO Capacità di un materiale di lasciarsi attraversare dalla corrente elettrica, quindi di trasmetterla ad altri corpi. IMPORTANZA TECNOLOGICA I metalli sono buoni conduttori. I materiali che invece si oppongono al passaggio della corrente (cioè hanno resistività) sono detti isolanti elettrici.

Le proprietà fisiche e chimiche RESISTENZA ALLA CORROSIONE SIGNIFICATO Proprietà chimica che esprime la capacità di conservazione di un corpo esposto all’aria o agli agenti chimici. IMPORTANZA TECNOLOGICA I materiali inalterabili, detti inerti, non subiscono alterazioni a contatto con gli agenti chimici.

Le proprietà meccaniche Riferite alla capacità di resistenza a sollecitazioni dinamiche e statiche Resistenza alle sollecitazioni meccaniche dinamiche Durezza Elasticità Plasticità Resilienza

Le proprietà meccaniche RESISTENZA ALLE SOLLECITAZIONI MECCANICHE ATTIVITÀ Resistenza alle sollecitazioni meccaniche IMPORTANZA TECNOLOGICA Capacità di un corpo di resistere a sollecitazioni esterne fino a un certo valore (carico di rottura). Le sollecitazioni meccaniche Trazione Taglio Compressione Torsione Flessione Caratteristica fondamentale per i materiali da costruzione.

Le proprietà meccaniche Tipi di sollecitazione TRAZIONE

Le proprietà meccaniche Tipi di sollecitazione COMPRESSIONE

Le proprietà meccaniche Tipi di sollecitazione FLESSIONE

Le proprietà meccaniche Tipi di sollecitazione TAGLIO

Le proprietà meccaniche Tipi di sollecitazione TORSIONE

Le proprietà meccaniche DUREZZA SIGNIFICATO Resistenza di un corpo alla penetrazione di una punta. Esprime la resistenza di un materiale alla scalfittura. IMPORTANZA TECNOLOGICA Importante per i materiali che devono resistere all’azione di forze meccaniche (colpi, urti, lanci).

Le proprietà meccaniche ELASTICITÀ SIGNIFICATO Attitudine di un materiale a riprendere forma dopo essere stato sollecitato da forze esterne. IMPORTANZA TECNOLOGICA Importante per quei materiali che si deformano e che devono riprendere la forma iniziale (pneumatici).

Le proprietà meccaniche PLASTICITÀ SIGNIFICATO Capacità di deformazione e mantenimento della forma acquisita. IMPORTANZA TECNOLOGICA Fondamentale per plasmare alcuni materiali (plastica).

Le proprietà meccaniche RESILIENZA SIGNIFICATO Attitudine a resistere agli urti, senza subire rotture: è il contrario della fragilità. IMPORTANZA TECNOLOGICA Conoscere questa caratteristica è importante per evitare l’uso di materiali troppo fragili in alcune strutture.

Le proprietà tecnologiche Riferite al comportamento dei materiali durante la loro lavorazione Fusibilità Saldabilità Duttilità Malleabilità Temprabilità

Le proprietà tecnologiche FUSIBILITÀ SIGNIFICATO Facilità con cui i materiali passano dallo stato solido a quello liquido. IMPORTANZA TECNOLOGICA Importante per i materiali che devono essere fusi per ottenere una forma definitiva (vetro, metalli, plastica).

Le proprietà tecnologiche SALDABILITÀ SIGNIFICATO Attitudine di un materiale a essere unito ad altri materiali, sotto l’azione del calore, per formare un corpo unico. IMPORTANZA TECNOLOGICA Fondamentale quando occorre unire saldamente due parti di un oggetto.

Le proprietà tecnologiche DUTTILITÀ SIGNIFICATO Proprietà del materiale di lasciarsi ridurre in fili sottili. IMPORTANZA TECNOLOGICA Importante per realizzare cavi, fili elettrici e fili da fibre tessili.

Le proprietà tecnologiche MALLEABILITÀ SIGNIFICATO Proprietà di un materiale di lasciarsi ridurre in lamine o fogli sottilissimi. IMPORTANZA TECNOLOGICA Importante per realizzare oggetti costituiti da lastre sottili, per esempio le lastre di vetro.

Le proprietà tecnologiche TEMPRABILITÀ SIGNIFICATO Attitudine di alcuni materiali di acquistare maggiore durezza o resistenza dopo essere stati riscaldati e raffreddati bruscamente. IMPORTANZA TECNOLOGICA Importante per quei materiali che devono resistere agli agenti atmosferici e agli urti meccanici (vetri di sicurezza, carrozzerie).

Le proprietà dei materiali ATTIVITÀ QUALE TIPO DI PROPRIETÀ? • Tra le proprietà elencate nella slide seguente, cerchia • in rosso quelle fisiche o chimiche, • in verde quelle tecnologiche, • in blu quelle meccaniche.

Le proprietà dei materiali ATTIVITÀ QUALE TIPO DI PROPRIETÀ? durezza elasticità conducibilità elettrica fusibilità plasticità resilienza malleabilità conducibilità termica densità temprabilità

Verifica le tue conoscenze Quale tra le seguenti non è una sollecitazione? Flessione Torsione Taglio Compressione Fusione Trazione

Verifica le tue conoscenze Completa il brano inserendo nello spazio vuoto la parola corretta, scegliendo tra quelle sotto elencate. Un corpo è soggetto a. . . quando su di esso agisce un sistema di forze convergenti, cioè che si avvicinano. compressione taglio torsione

Verifica le tue conoscenze Completa il brano inserendo nello spazio vuoto la parola corretta, scegliendo tra quelle sotto elencate. Un corpo è sottoposto a. . . se due forze contrapposte tendono a separarlo in due parti. compressione taglio torsione

Verifica le tue conoscenze Completa il brano inserendo nello spazio vuoto la parola corretta, scegliendo tra quelle sotto elencate. Un corpo è sottoposto a. . . quando le forze applicate alle sue estremità tendono a farlo ruotare in direzioni opposte. compressione taglio torsione

Verifica le tue conoscenze Quale tra le seguenti non è una proprietà meccanica? plasticità fusibilità resilienza durezza