A13 Les propriétés des matériaux Correction

Les propriétés des matériaux
Activité A13
Problématique:
- Comment choisir un matériau ayant une propriété adaptée à l’utilisation de l’objet ?
Sur une feuille ou vous aurez mis vos nom, prénoms et classe :
1. Recopiez l’entête de l’activité ET la problématique.
2. Répondez aux questions suivantes :
Exercice 1 : Le choix d’un matériau sur ses propriétés électriques
Matériau
Conductivité
électrique
Dureté
Acier
++
+++
Cuivre
+++
–
Plomb
––
–
Doc.2 Les propriétés de certains matériaux
Les appareils en domotique utilisent souvent l’énergie
électrique pour fonctionner. Il faut donc prévenir les
utilisateurs contre les risques d’électrocution. Dans une
maison, tous les appareils métalliques doivent par
conséquent être reliés électriquement à la terre par un fil
(jaune et vert) que le courant parcourra en cas de fuite
électrique.
1. D’après le Doc.1 : Quelle est la raison
qui explique qu’il faille relier tous les
appareils électriques à la terre ?
Il faut donc prévenir les utilisateurs contre
les risques d’électrocution
2. Consultez le Doc. 2. Le plomb peut-il
être utilisé dans le fil de terre ?
Non, il ne conduit pas bien l’électricité.
3. Les fils électriques devant être souples
pour suivre les conduits électriques,
donnez d’après le Doc. 2 le matériau le
plus approprié pour les réaliser.
C’est le cuivre
Doc.1 La protection électrique dans une maison
Exercice 2 : Le choix d’un matériau sur ses propriétés thermiques
Dans un plancher chauffant, des fils électriques (4) sont noyés entre plusieurs couches de matériaux (1, 3 et 5).
Lorsque l’on fait circuler du courant électrique dans ces fils, ils s’échauffent et transmettent leur chaleur au plancher
situé au-dessus. Des plaques terminales (2) délimitent la surface à chauffer.
Doc.3 Les matériaux utilisés dans un plancher chauffant
1. Lisez le Doc. 3. Pourquoi faut-il une couche d’isolant thermique sous les fils électriques ?
Afin que toute la chaleur aille vers le haut pour chauffer la pièce.
Matériaux
Béton
Ciment
Mousse de polystyrène
Isolant thermique
--++
2. D’après le Doc. 4 dites quel est le matériau que vous utiliseriez pour réaliser l’élément 3.
Justifiez votre réponse.
La mousse de polystyrène, car parmi les matériaux proposés, elle est le meilleur isolant thermique.
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Exercice 3 : Les matériaux utilisés dans un plan de travail
Le plan de travail est le composant de la cuisine qui offre un espace de travail pour préparer les
plats. Il peut contenir des plaques de cuisson, ou des éviers.
Chacun des matériaux possède des propriétés différentes
L'entretien de ces matériaux est simple : à l'eau savonneuse principalement.
Il est conseillé de traiter au moins une fois avant usage le granit avec un produit anti-tache.
Le bois massif peut être reponcé et rehuilé pour lui redonner de l'éclat.
Le marbre et l’ardoise doivent être traités régulièrement pour conserver leurs qualités esthétiques.
Doc.5 Les plans de travail dans une cuisine
1. Consultez le Doc. 5 À quoi sert un plan de travail ?
À offrir un espace de travail pour préparer les plats.
2. Pourquoi les matériaux utilisés doivent-ils résister à la chaleur ?
Pour pouvoir y poser dessus des plaques de cuisson.
4. Quel est l’inconvénient majeur de l’inox ?
Il résiste mal aux rayures.
5. Quel matériau peut être restauré pour lui redonner son éclat ?
Le bois.
6. Dans une cuisine où le risque de rayures et d’éclats est grand, pour quel matériau opteriez-vous
?
Pour le granit, car il résiste le mieux aux rayures et aux risques d’éclat.
L’ essentiel
Pour réaliser les fonctions des objets techniques, on bénéficie souvent des propriétés des
matériaux qui les constituent. Ces propriétés sont par exemple la conductivité électrique, la
conductivité thermique, la dureté, etc.
Des essais permettent de classer les matériaux selon les propriétés souhaitées. Le matériau
retenu sera celui dont les propriétés seront les plus adaptées pour répondre aux exigences
des fonctions et des contraintes à respecter.
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