Archives catégorie : Les principales familles de matériaux

Nov 13

Activité “Quels sont les matériaux conducteurs de l’électricité ?”

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I) Expériences préliminaires

1) Comment allumer une lampe en contact direct d’une pile dite plate ?

Dessin de l’expérience et observation

2) Comment allumer une lampe éloignée de la pile ?

Dessin de l’expérience et observation

II) Les conducteurs et les isolants électriques
Diane et Victor nous ont renvoyé des échantillons de matériaux. Ils pensent que certains d’entre eux laissent passer le courant électrique : les métaux.

1) Proposer une série d’expériences permettant de tester la conductivité des différents matériaux : fer, aluminium, cuivre, terre cuite, verre, plexiglas, PVC, bois, plomb.

Dessin de l’expérience

2) Noter les résultats dans le tableau ci-dessous :

matériau fer aluminium cuivre terre cuite verre plexiglas PVC bois plomb
lampe allumée
lampe éteinte

3) Classer les matériaux en deux catégories : les conducteurs et les isolants électriques

isolants électriques conducteurs électriques

4) A quelle famille appartiennent les matériaux conducteurs ?

Oct 11

Activité expérimentale “Les êtres vivants ; l’identification et le tri des matériaux”

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Introduction :

Victor et Diane sont enfin partis de Niort et se retrouvent au bord de La Sèvre….

Ils ont pris quelques photos le long du chemin et ont envoyé quelques échantillons de “matériaux”.

Faire l’inventaire des éléments présents sur les différentes photographies. (classe entière)

bouteille à la Sèvre canards écluse  maison d'éclusier écluse et ponton GerrisPremière partie : Les êtres vivants (travail individuel)

Rappeler les caractéristiques communes à l’ensemble des êtres vivants.

Les végétaux

Les animaux

Les bactéries

Les champignons

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Deuxième partie : Les matériaux (travail de groupe)

Un matériau est une matière d’origine naturelle ou artificielle que l’homme façonne (fabrique ou construit) pour en faire des objets techniques.

 

  • Aider Victor et Diane à identifier les matériaux récupérés sur différents objets.
Terre cuite Or PVC Argent
Papier Caoutchouc Laine Polystyrène
Carton cuir acier granite
marbre cuivre chanvre poils mohair
Coton Verre PET beton
calcaire fer plume

PET : PolyEthylèneTérephtalate

PVC : PolyChlorure de Vinyle

  • Trier ces échantillons, titrer les regroupements et justifier les choix du groupe.
  • Réaliser une affiche format A3 permettant de rendre compte du travail à l’ensemble de la classe.     (noms, titre de l’activité, titres des regroupements, justifications)
  • Présenter oralement le travail à l’ensemble de la classe.

 

 

Nov 19

exercice d’application “La flexibilité”

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I) Matériel :

– Un dispositif de flexion des matériaux

– Des matériaux différents

– de longueurs différentes – mais aussi d’épaisseurs différentes

– Un réglet

– potence avec pince

– masse

II) Résultats et interprétations

1) influence du matériau

matériau

aluminium

PVC expansé

polypropylène

épaisseur

3mm

3mm

3mm

longueur

10cm

10cm

10cm

Hauteur de déviation

0,1cm

1,8cm

8cm

a) Quelle est la longueur des matériaux ?

b) Quelle est l‘épaisseur des matériaux ?

c) Pourquoi le polypropylène est-il le matériau le plus flexible ?

Le polypropylène est le matériau le plus flexible car sa hauteur de déviation est  ……………………………à la hauteur de déviation deux autres matériaux

d) Pourquoi l’aluminium est-il le matériau le moins flexible ?

e) Conclusion : d’après cette expérience, de quoi dépend la flexibilité ?

La flexibilité dépend …………………………………………………………………………

2) influence de la longueur

matériau

polypropylène

épaisseur

3mm

3mm

3mm

longueur

5cm

10cm

15cm

Hauteur de déviation

3cm

8cm

13cm

a) Quel est le matériau étudié ?

b) Quelle est l‘épaisseur de ce matériau ?

c) Comparer la hauteur de déviation entre le polypropylène de 10cm de longueur et celui de 15cm de longueur.

La hauteur de déviation du polypropylène de 10cm de longueur est …………………………… à la hauteur de déviation du polypropylène de 15cm de longueur.

d) Conclusion : d’après cette expérience, de quoi dépend la flexibilité ?

La flexibilité dépend ……………………………………………………… :

Plus le matériau est ……………………………… et plus il est ………………………………………

3) influence de l’épaisseur

matériau

PVC expansé

épaisseur

2mm

3mm

6mm

longueur

10cm

10cm

10cm

Hauteur de déviation

4,5cm

1,8cm

0,2cm

a) Quel est le matériau étudié ?

b) Quelle est la longueur de ce matériau ?

c) Comparer la hauteur de déviation entre le PVC de 2mm d’épaisseur et celui de 6mm d’épaisseur.

La hauteur de déviation du PVC de 2mm d’épaisseur est …………………………… à la hauteur de

déviation du PVC de 6mm d’épaisseur.

d) Conclusion : d’après cette expérience, de quoi dépend la flexibilité ?

La flexibilité dépend ……………………………………………………… :

Plus le matériau est ………………………… et moins il est ………………………………………

 

Oct 22

Bilan D “Matière, matériau et objet”

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La matière qui nous entoure est vivante ou inerte.

Un matériau est une matière d’origine naturelle ou artificielle que l’homme façonne (modifie ou construit) pour en faire des objets techniques.

Les matériaux peuvent être classés en 6 familles :

  • Matériaux organiques synthétiques : Matières Plastiques

  • Matériaux organiques naturels d’origine végétale

  • Matériaux organiques naturels d’origine animale

  • Matériaux minéraux roches verres et céramiques

  • Matériaux métalliques : Métaux et alliages

  • Matériaux composites (issus de familles différentes)

Matériaux organiques synthétiques : Matières Plastiques

Matériaux

organiques Naturels

Matériaux minéraux

Matériaux métalliques

(Métaux purs et alliages)

Matériaux composites

végétaux

animaux
 

polychlorure de vinyle PVC

polyéthylène téréphtalate PET

Polystyrène PS

polyamide PA

Polyuréthane PU

nylon

 Papier

Caoutchouc naturel

bois

coton

 Cuir

laine angora

laine d’alpaga

ivoire

soie

corne

 

 

 Terre cuite

Verre

Granite

Marbre

calcaire

 Or

Cuivre

aluminium

argent

Fer

zinc

plomb

Acier:

fer + carbone

laiton : cuivre + zinc

bronze :

cuivre + étain

 Contreplaqué

Béton armé : sable gravier ciment eau +fer

« Fibre » de carbone : fibre + résine époxy

« fibre » de verre : fibre + résine polyester

contreplaqué

De l’arbre à la canne !

Un arbre est une matière vivante : c’est un végétal.

Une branche « morte » de bois peut devenir un objet naturel et peut servir de canne

Un morceau de bois que l’on travaille (sculpture, taille) devient un matériau

Une canne en bois devient alors un objet technique

Remarques :

Un matériau composite contient des matériaux issus de familles différentes.

Un alliage est un mélange de plusieurs métaux lors de sa fabrication.

 

Oct 14

Activité “identification et tri des matériaux”

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Diane et Victor nous envoient une mallette de différents matériaux retrouvés dans la nature….

Un matériau est une matière d’origine naturelle ou artificielle que l’homme façonne (fabrique ou construit) pour en faire des objets techniques

  • Aider Victor et Diane à identifier les matériaux récupérés sur différents objets.

beton

laine

laine

or

………………………………………………………

Terre cuite Or PVC Argent
Papier Caoutchouc Laine Polystyrène
Carton cuir acier granite
marbre cuivre chanvre poils mohair
Coton Verre PET béton
calcaire fer plume médium

PET : PolyEthylèneTérephtalate

PVC : PolyChlorure de Vinyle

  • Trier ces échantillons, titrer les regroupements et justifier les choix du groupe.
  • Réaliser une affiche format A3 permettant de rendre compte du travail à l’ensemble de la classe.     (noms, titre de l’activité, titres des regroupements, justifications)
  • Présenter oralement le travail à l’ensemble de la classe.

 

Déc 12

Activité “Propriétés physiques des matériaux”

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Atelier 1 : “Conductivité électrique”

Proposer une série d’expériences permettant de tester la conductivité des différents matériaux: fer, aluminium, cuivre, terre cuite, verre, plexiglass, graphite, pvc, bois.

Schémas d’expériences ; observation ; tableau de résultats ; conclusion

Atelier 2 : “Adhérence et frottement”

Proposer une série d’expériences permettant de tester l’adhérence des différents matériaux de même surface de contact : bois, PVC, aluminium et carton.

Schémas d’expériences ; observation ; résultats ; conclusion

Atelier 3 : “Flexibilité”

Proposer une série d’expériences permettant de tester la flexibilité des différents matériaux de même longueur : médium (bois), PVC rigide ou expansé, aluminium, plexiglass, polypropylène et carton.

Schémas d’expériences ; observation ; résultats ; conclusion

Atelier 4 : “dureté”

Proposer une série d’expériences permettant de tester la dureté des différents matériaux : bois, PVC, cuivre, aluminium, caoutchouc et carton.

Schémas d’expériences ; observation ; tableau de résultats ; conclusion

 

 

Oct 11

Activité expérimentale “le vélo de Diane est un concentré d’ingénierie”

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Première partie : réflexion (travail individuel)

Voici le vélo de Diane,

  • Pourquoi le cadre est-il fait en aluminium ou en acier ?
  • Pourquoi les pneus sont-ils en caoutchouc présentant des stries et ou des crampons ?
  • Pourquoi les patins de freins sont-ils en caoutchouc ?
  • Pourquoi les rayons sont-ils en acier ?
  • Pourquoi les poignées sont-elles recouvertes de mousse (Éthylène Vinyle Acétate)
  • Pourquoi la selle est-elle en cuir ?

D’une manière générale, pourquoi choisissons nous différents matériaux pour réaliser un objet technique ?

Deuxième partie : conception des expériences (travail en groupe)

  • Rechercher et proposer des expériences pour tester une seule propriété.
  • Expliquer, schématiser et lister le matériel souhaité.
  • Présenter les expériences choisies.

Troisième partie : réalisation des expériences et présentation des résultats (travail en groupe)

Réaliser les expériences et réaliser un compte rendu détaillé (feuille A3) comportant les schémas des expériences et les résultats obtenus.