Exercicis: Fustes, metalls i plàstics

Relaciona cada material amb la seva família: (a) pi, (b) contraplacat, (c) acer, (d) alumini, (e) PVC. Famílies: 1. metall no ferri; 2. fusta natural; 3. plàstic; 4. tauler de fusta; 5. metall ferri.

Segons el seu origen, els materials poden ser naturals, derivats (transformats a partir d'un material natural) o sintètics (creats per l'ésser humà). Classifica aquests materials: fusta de pi, plàstic, acer, cotó, vidre. Explica el criteri que has seguit en cada cas.

La figura mostra l'arbre de classificació dels materials segons el seu origen, amb exemples a cada branca, però una targeta està tapada amb un signe d'interrogació, com es mostra en l'esquema.

Quin exemple de material sintètic podria amagar la targeta tapada? Explica què significa cadascuna de les tres branques i afegeix una targeta nova, amb el seu exemple, a cadascuna.

Veritable o fals? Justifica cada resposta: (a) l'alumini és un metall ferri; (b) la majoria dels plàstics s'obtenen a partir del petroli; (c) la fusta és un material renovable si es repoblen els boscos; (d) tots els metalls s'oxiden amb la mateixa facilitat.

Mira al teu voltant a l'aula: identifica el material principal de cinc objectes (la taula, la cadira, el regle, la paperera, la finestra) i classifica'l en fusta o tauler, metall o plàstic. Quina de les tres famílies guanya a la teva aula?

Un tauló de fusta natural i un tauler contraplacat es distingeixen a simple vista. Explica quines diferències s'aprecien (vetes contínues davant de capes fines enganxades) i per què el tauler es considera un material derivat de la fusta i no pas una fusta natural.

Relaciona cada residu amb la seva destinació: (a) una ampolla de plàstic, (b) un diari vell, (c) un pot de vidre, (d) una cadira trencada de fusta i metall. Destinacions: 1. contenidor verd; 2. contenidor blau; 3. contenidor groc; 4. deixalleria. Explica per què la cadira no va a cap dels tres primers.

Els marcs de les finestres solen ser d'alumini o de PVC, gairebé mai d'acer. Explica quines propietats fan poc pràctic l'acer per a aquest ús (pes, oxidació amb la pluja) i què aporta cadascun dels dos materials que sí que es fan servir.

Els metalls es divideixen en ferris (porten ferro, com l'acer) i no ferris (com el coure o l'alumini). Compara les seves propietats típiques (duresa, oxidació, conducció de l'electricitat, pes) i relaciona cada metall amb un ús habitual: acer, coure i alumini amb eines i estructures, cables elèctrics, i llaunes i marcs de finestra.

La figura mostra dues cadenes que van de la matèria primera a l'objecte acabat, però una verga està tapada, com es mostra en l'esquema.

Quina baula falta a la segona cadena? Explica la diferència entre matèria primera, material i objecte, i construeix una cadena completa nova que comenci en «sorra» i acabi en «finestra».

Els taulers (contraplacat, DM, aglomerat) han substituït la fusta massissa en la majoria dels mobles. Explica dos avantatges dels taulers (preu, peces grans i estables, aprofiten restes de fusta) i un inconvenient (es fan malbé amb la humitat, les unions aguanten menys).

Tria el material més adequat i justifica-ho amb dues propietats: (a) la tanca d'un jardí: fusta tractada o cartó; (b) el quadre d'una bicicleta: alumini o plom; (c) l'ampolla flexible d'una motxilla de muntanya: plàstic flexible o vidre.

Un bolígraf senzill combina diversos plàstics diferents: el cos rígid, la zona d'adherència tova i una peça transparent per veure la tinta. Explica per què no es fa servir un únic plàstic per a tot i quina propietat busca cada peça.

Un mòbil vell conté plàstic, vidre, coure, alumini i fins i tot una mica d'or. Explica per què no s'ha de llençar a la brossa normal, què és una deixalleria i quins materials creus que es poden recuperar i per a què.

Els cables elèctrics són gairebé sempre de coure i no d'acer, tot i que l'acer és més barat i més resistent. Raona quines propietats guanyen en aquesta decisió (el coure condueix molt millor el corrent i és dúctil: es deixa estirar en fils fins) i per què el preu no ho és tot a l'hora de triar un material.

Una taula pot ser de pi (fusta tova) o de roure (fusta dura). Compara el preu, la duresa i la facilitat de treballar cada fusta, i tria'n una per al banc de l'aula taller, que rebrà cops i ratllades cada dia. Justifica la teva elecció.

Analitza una cadira d'aula típica: estructura de tub d'acer, seient i respatller de polipropilè (un plàstic) i taps de goma a les potes. Explica què aporta cada material al conjunt i raona què passaria si tota la cadira es fabriqués amb un únic material.

L'ajuntament instal·larà un banc en un parc: estarà a la intempèrie, sota la pluja, i tindrà un ús intensiu. Avalua les opcions de fusta tractada, acer pintat i plàstic reciclat amb els criteris de resistència a la humitat, manteniment i sostenibilitat, i recomana'n una justificant-la.

Una empresa envasadora analitza dues opcions per distribuir suc en un radi de 40 km: ampolles de vidre retornables (360 g cadascuna, amb una vida útil estimada de 25 cicles de rentada i reutilització) enfront d'ampolles de plàstic PET d'un sol ús (28 g cadascuna, destinades al contenidor groc). Interpreta aquestes dades tenint en compte el pes en el transport, el consum d'aigua i productes químics a la planta de rentada, i la gestió final dels residus. Justifica quina de les dues opcions té menys impacte ambiental en aquest repartiment local i prediu com canviaria la teva decisió si el producte es distribuís a 1.500 km de distància.

Un fuster afirma: «Per construir les taules de l'aula-taller de Tecnologia sempre és millor emprar fusta massissa de pi que taulers d'aglomerat melaminat, perquè el que és natural sempre ofereix més qualitat i durabilitat». Rebat tècnicament aquesta afirmació: analitza com respon cada material davant dels canvis d'humitat ambiental i les ratllades contínues en un taller, i raona quins avantatges aporta l'aglomerat respecte a l'aprofitament sostenible dels recursos forestals i el cost econòmic.

Una empresa comercialitza un netejador en un envàs format per una ampolla de plàstic PET, un tap de polipropilè i una etiqueta envoltant de PVC fixada amb adhesiu permanent. Encara que els tres plàstics són teòricament reciclables per separat, a la planta de reciclatge aquest envàs resulta gairebé impossible de valoritzar i es degrada a residu de baixa qualitat. Explica per què passa això a escala tècnica en comparació amb el reciclatge d'una llauna d'acer i redissenya l'envàs aplicant criteris d'ecodisseny per garantir que es pugui reciclar amb alta qualitat.

A l'aula taller disposeu de llistons de fusta procedents de palets rebutjats i trams de tub de coure sobrants d'una obra. Vols dissenyar un penja-robes de paret resistent per penjar motxilles de fins a 7 kg. Elabora un disseny detallat (mitjançant un croquis acotat o una descripció tècnica) indicant quina funció fa cada material segons les seves propietats mecàniques, com els uniràs amb seguretat i quines comprovacions o tractaments previs indispensables has de realitzar en aquests materials usats abans de mecanitzar-los per evitar accidents o trencaments.

A una planta de classificació arriba una barreja triturada de llaunes d'acer (densitat: 7,8 g/cm³), llaunes d'alumini (densitat: 2,7 g/cm³) i fragments d'ampolles de polietilè (densitat: 0,95 g/cm³). Un electroimant separa en un primer pas les peces d'acer, però deixa passar juntes les d'alumini i les de plàstic. Justifica per què passa això segons les propietats magnètiques dels metalls i dissenya un sistema tècnic continu que permeti separar l'alumini del plàstic aprofitant l'aigua (densitat: 1,0 g/cm³) i les diferències de densitat entre ambdós materials.

Després de la prohibició dels plàstics d'un sol ús, un restaurant de menjar ràpid substitueix els gots per cartó sense tractar i les forquilles per fusta sense recobrir. Els clients es queixen que els gots s'estoven i degoten al cap de pocs minuts d'omplir-se amb refresc, i que les forquilles s'estellen i absorbeixen greix del menjar. Explica quines propietats tècniques i higièniques han fallat en aquests materials, proposa quines solucions tècniques aplica la indústria per resoldre-ho i analitza quin nou problema ambiental es crea en aplicar aquestes solucions quan arriba el moment de reciclar-los.

Repte del tema. Imagina que treballes com a assessor d'ecodisseny. La teva missió és analitzar l'ús de fusta, metall i plàstic a casa teva i proposar una alternativa més sostenible per a un objecte quotidià.

1. Inventari domèstic: Selecciona $3$ objectes de casa teva (un de fusta, un de metall i un de plàstic). Mesura les seves dimensions amb un regle per estimar el seu volum aproximat i anota dues propietats tècniques clau de cadascun (duresa, conductivitat, lleugeresa, elasticitat...).

2. Consulta oficial: Entra al web de l'INE (o del Ministeri per a la Transició Ecològica) i consulta la taxa de reciclatge d'envasos de plàstic i de metall a Espanya (per exemple, taxes properes al $51,5\,\%$ enfront del $85,0\,\%$). Anota les dades oficials i compara-les.

3. Proposta de redisseny: En un full de càlcul de LibreOffice Calc, recopila les dades en una taula comparativa i redacta una proposta breu: per quin material (fusta certificada o metall reciclable) substituiries l'objecte plàstic analitzat per millorar el seu impacte ecològic sense perdre funcionalitat? Justifica-ho segons les seves propietats mecàniques.

Es valorarà:

• Identificació i caracterització tècnica correcta dels tres materials.

• Rigor en l'obtenció de mesures directes i consulta d'estadístiques oficials.

• Justificació coherent del redisseny segons propietats físiques i reciclabilitat.

• Claredat i ordre en el document generat amb LibreOffice.