Les familles de matériaux
Sixième · Technologie · Matériaux et objets techniques
Matériaux et objets techniques
Les grandes familles de matériaux
Pour fabriquer un objet technique, il faut une matière : c'est le matériau. Une chaise peut être en bois, en métal ou en plastique. Le choix n'est jamais un hasard : chaque matériau a des qualités qui le rendent adapté (ou non) à l'objet.
Les six familles à connaître
| Famille | Exemples | Objets courants |
|---|---|---|
| Métaux | Fer, aluminium, cuivre, acier | Fourchette, canette, câble électrique |
| Matières plastiques | PET, PVC, polystyrène | Bouteille d'eau, jouet, boîtier |
| Verre | Verre transparent | Vitre, bocal, écran de téléphone |
| Bois | Chêne, pin, contreplaqué | Table, crayon, planche |
| Céramiques | Terre cuite, porcelaine, faïence | Assiette, tuile, brique |
| Textiles | Coton, laine, polyester | Vêtement, sac en tissu, rideau |
D'où viennent les matériaux ?
Certains matériaux sont naturels : ils viennent directement de la nature (le bois d'un arbre, la laine d'un mouton, le coton d'une plante). D'autres sont synthétiques : ils sont fabriqués par l'être humain, souvent à partir du pétrole. C'est le cas de la plupart des matières plastiques.
Matériaux et objets techniques
Propriétés, choix et recyclage
Pourquoi une casserole est-elle en métal et pas en plastique ? Parce que chaque matériau possède des propriétés différentes. Comprendre ces propriétés permet de choisir le bon matériau pour chaque objet.
Les principales propriétés
| Propriété | Ce que ça veut dire | Exemple |
|---|---|---|
| Dur / résistant | Ne se raye pas, ne casse pas facilement | Le métal, le verre |
| Souple / rigide | Se plie facilement, ou garde sa forme | Le caoutchouc (souple), le bois (rigide) |
| Léger / lourd | Pèse peu ou beaucoup pour son volume | Le plastique (léger), l'acier (lourd) |
| Transparent / opaque | Laisse passer la lumière, ou non | Le verre (transparent), le bois (opaque) |
| Conducteur / isolant | Laisse passer le courant et la chaleur, ou non | Le cuivre (conducteur), le plastique (isolant) |
Le recyclage : donner une seconde vie
Fabriquer un matériau consomme de l'énergie et des ressources. Beaucoup de matériaux peuvent être recyclés : on les récupère, on les transforme et on fabrique de nouveaux objets. Le tri des déchets (verre, papier, plastique, métal) sert justement à faciliter ce recyclage et à protéger l'environnement.
Exercices corrigés
Un matériau conducteur, c'est un matériau qui...
- A.Est toujours fabriqué en plastique dur
- B.Ne laisse jamais passer le courant
- C.Est toujours complètement transparent
- D.Laisse passer le courant électrique et la chaleurBonne réponse
Réponse : D — Laisse passer le courant électrique et la chaleur
Un matériau conducteur laisse passer le courant électrique et la chaleur : le cuivre, par exemple. Le contraire, c'est un matériau isolant (comme le plastique), qui ne les laisse pas passer.
Pourquoi utilise-t-on du plastique pour l'enveloppe extérieure d'une prise électrique ?
- A.Parce que le plastique est isolant et protège du courantBonne réponse
- B.Parce que le plastique est conducteur
- C.Parce que le plastique est le plus lourd
- D.Parce que le plastique est transparent
Réponse : A — Parce que le plastique est isolant et protège du courant
Le plastique est isolant : il ne laisse pas passer le courant, ce qui protège l'utilisateur. À l'intérieur, les contacts sont en métal (conducteur). On choisit donc chaque matériau selon la propriété recherchée.
Classe correctement : « chêne », « acier », « faïence ».
- A.métaux / bois / céramiques
- B.bois / céramiques / métaux
- C.bois / métaux / céramiquesBonne réponse
- D.céramiques / métaux / bois
Réponse : C — bois / métaux / céramiques
Le chêne appartient au bois, l'acier aux métaux, et la faïence aux céramiques. Le bon ordre est donc bois / métaux / céramiques. Il faut bien passer du nom précis (chêne, acier, faïence) à la famille (bois, métaux, céramiques).
Une bouteille d'eau doit être légère, transparente et incassable au quotidien. Quel matériau convient le mieux ?
- A.Une matière plastique (comme le PET)Bonne réponse
- B.Le verre, transparent mais cassant
- C.Le bois, résistant mais opaque
- D.L'acier, résistant mais opaque
Réponse : A — Une matière plastique (comme le PET)
Il faut un matériau léger, transparent et qui ne casse pas facilement : la matière plastique (PET) réunit ces propriétés. Le verre est transparent mais lourd et cassant, le bois est opaque, l'acier est lourd et opaque.
Un objet doit être à la fois isolant électrique (pour la sécurité) et léger. Quel matériau réunit ces deux propriétés ?
- A.Le cuivre rouge
- B.Le verre épais
- C.L'acier massif
- D.Une matière plastiqueBonne réponse
Réponse : D — Une matière plastique
La matière plastique est à la fois isolante (elle ne laisse pas passer le courant) et légère : parfait pour la sécurité. Le cuivre et l'acier sont des métaux conducteurs (donc dangereux pour un boîtier électrique) et le verre est isolant mais lourd et cassant.
Qu'est-ce qu'un matériau ?
- A.La couleur extérieure d'un objet fini
- B.Le prix de vente d'un objet fini
- C.La matière utilisée pour fabriquer un objet techniqueBonne réponse
- D.Le nom précis du fabricant de l'objet
Réponse : C — La matière utilisée pour fabriquer un objet technique
Un matériau est la matière avec laquelle on fabrique un objet : bois, métal, plastique... La couleur, le prix ou le fabricant ne sont pas des matériaux.
À quelle famille appartient l'aluminium ?
- A.Les métauxBonne réponse
- B.Les matières plastiques
- C.Le bois
- D.Le verre
Réponse : A — Les métaux
L'aluminium est un métal, comme le fer, le cuivre ou l'acier. Il appartient donc à la famille des métaux. Attention : « aluminium » est le nom précis, « métaux » est la famille.
Parmi ces matériaux, lequel est naturel ?
- A.Le PET d'une bouteille
- B.Le polystyrène
- C.Le PVC
- D.Le boisBonne réponse
Réponse : D — Le bois
Le bois vient directement des arbres : c'est un matériau naturel. Le PET, le polystyrène et le PVC sont des matières plastiques, fabriquées par l'humain à partir du pétrole : ce sont des matériaux synthétiques.
Quelle famille de matériaux utilise-t-on pour une vitre transparente ?
- A.Le bois
- B.Le verreBonne réponse
- C.Les métaux
- D.Les textiles
Réponse : B — Le verre
Une vitre laisse passer la lumière : elle est en verre, qui est transparent. Le bois et les métaux sont opaques, et les textiles servent à faire des vêtements ou du tissu.
À quoi sert le recyclage des matériaux ?
- A.À rendre les objets beaucoup plus jolis à regarder
- B.À récupérer les matériaux pour fabriquer de nouveaux objets et protéger l'environnementBonne réponse
- C.À augmenter fortement le prix de vente des objets
- D.À jeter beaucoup plus vite tous les déchets inutiles
Réponse : B — À récupérer les matériaux pour fabriquer de nouveaux objets et protéger l'environnement
Recycler, c'est récupérer un matériau usagé pour le transformer et fabriquer de nouveaux objets. Cela économise des ressources et de l'énergie, et protège l'environnement. Le tri des déchets sert justement à faciliter ce recyclage.
Le coton et la laine appartiennent à quelle famille de matériaux ?
- A.Les céramiques
- B.Les métaux
- C.Les textilesBonne réponse
- D.Le verre
Réponse : C — Les textiles
Le coton (végétal) et la laine (animale) sont des textiles : on en fait des vêtements et du tissu. Ce sont des textiles naturels, contrairement au polyester qui est un textile synthétique.
Une assiette en porcelaine et une tuile en terre cuite appartiennent à la même famille. Laquelle ?
- A.Les céramiquesBonne réponse
- B.Les matières plastiques
- C.Les métaux
- D.Les textiles
Réponse : A — Les céramiques
La porcelaine, la faïence et la terre cuite sont des céramiques : des matériaux obtenus en cuisant de l'argile ou de la terre. On y trouve les assiettes, les tuiles et les briques.
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