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Comment bien choisir son matériau ?
P.0

Activité documentaire


Comment bien choisir son matériau ?




Compétence

Lire et comprendre des documents scientifiques pour en extraire des informations.

Situation de l'activité



Maxime et Yacine souhaitent construire une maquette d’avion pour la faire voler avec un petit moteur. Pour réaliser le corps de l’appareil, il leur faut un matériau léger et facilement façonnable. Au magasin de bricolage, ils se demandent quel matériau choisir.

Problématique

Quelles sont les propriétés qui caractérisent un matériau ?

Doc. 1
Le Wright Flyer.

<stamp theme='pc-green1'>Doc. 1</stamp> Le Wright Flyer.

Le Wright Flyer fut le premier avion à moteur. Son armature était faite de bois alors que de nombreuses machines de l’époque étaient constituées de métaux (cuivre, fer, etc.). Le bois, de masse volumique plus faible, présentait l’avantage d’être plus léger que les métaux, mais était moins résistant.

Doc. 2
Les métaux dans la nature.

Avec 91 des 118 occupants du tableau périodique, les métaux constituent la plus grande des familles d’atome qu’il abrite. Si le fer est le métal le plus utilisé dans l’industrie, l’aluminium est le plus abondant. Il constitue 8% de la croute terrestre. En comparaison, le titane et l’or ne sont présents qu’à 0,4% et 0,00000011%. Dans la nature, la plupart des métaux ne sont pas à l’état pur, mais mélangés dans des roches appelées minerais.

Doc. 3
Du métal simple à l’alliage, quel changement?

Membres de la même famille, les métaux ont des propriétés communes: conducteurs de courant électrique, de chaleur, ils ont des masses volumiques importantes (l’aluminium et le titane sont des exceptions). Ils sont souvent utilisés sous forme d’alliages : des espèces chimiques sont ajoutées à un métal qui reste majoritaire mais voit ses propriétés modi ées. Par exemple, le duralumin et l’acier sont plus résistants mécaniquement que l’aluminium et le fer dont ils sont issus.

Vocabulaire

Un alliage : association de substances au niveau atomique ou moléculaire.
Un minerai : roche constituée d’une proportion non négligeable d’atomes ou d’ions métalliques.

Pour réussir cette activité

  • J’ai compris la différence entre métal, alliage et minerai.
  • J’ai identifié une propriété de matériau utile pour la fabrication d’une maquette.
Voir les réponses

Exercice 1

Exploitation et analyse de doucments

1
Trouve dans les textes des exemples d’éléments métalliques et d’alliages.



2
Quelle est la différence entre un métal et un alliage ?



3
Dans la nature, les métaux se trouvent-ils souvent à l’état pur ?



Synthèse

4
Quelles sont les grandeurs caractéristiques des matériaux ?



5
Plusieurs matériaux pourraient intéresser Maxime et Yacine. Lesquels et pourquoi ?



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