Ejercicios: Maderas, metales y plásticos

Relaciona cada material con su familia: (a) pino, (b) contrachapado, (c) acero, (d) aluminio, (e) PVC. Familias: 1. metal no ferroso; 2. madera natural; 3. plástico; 4. tablero de madera; 5. metal ferroso.

Según su origen, los materiales pueden ser naturales, derivados (transformados a partir de un material natural) o sintéticos (creados por el ser humano). Clasifica estos materiales: madera de pino, plástico, acero, algodón, vidrio. Explica el criterio que has seguido en cada caso.

La figura muestra el árbol de clasificación de los materiales según su origen, con ejemplos en cada rama, pero una tarjeta está tapada con un signo de interrogación, como se muestra en el esquema.

¿Qué ejemplo de material sintético podría esconder la tarjeta tapada? Explica qué significa cada una de las tres ramas y añade una tarjeta nueva, con su ejemplo, a cada una.

¿Verdadero o falso? Justifica cada respuesta: (a) el aluminio es un metal férreo; (b) la mayoría de los plásticos se obtienen a partir del petróleo; (c) la madera es un material renovable si se repueblan los bosques; (d) todos los metales se oxidan con la misma facilidad.

Mira a tu alrededor en el salón de clase: identifica el material principal de cinco objetos (el pupitre, la silla, la regla, la caneca, la ventana) y clasifícalo en madera o tablero, metal o plástico. ¿Cuál de las tres familias gana en tu salón?

Una tabla de madera natural y un tablero contrachapado se distinguen a simple vista. Explica qué diferencias se aprecian (vetas continuas frente a capas finas pegadas) y por qué el tablero se considera un material derivado de la madera y no una madera natural.

Relaciona cada residuo con su destino: (a) una botella de plástico, (b) un periódico viejo, (c) un tarro de vidrio, (d) una silla rota de madera y metal. Destinos: 1. caneca verde; 2. caneca azul; 3. caneca amarilla; 4. punto de acopio de residuos especiales. Explica por qué la silla no va a ninguna de las tres primeras.

Los marcos de las ventanas suelen ser de aluminio o de PVC, casi nunca de acero. Explica qué propiedades hacen poco práctico al acero para ese uso (peso, oxidación con la lluvia) y qué aporta cada uno de los dos materiales que sí se usan.

Los metales se dividen en férreos (llevan hierro, como el acero) y no férreos (como el cobre o el aluminio). Compara sus propiedades típicas (dureza, oxidación, conducción de la electricidad, peso) y relaciona cada metal con un uso habitual: acero, cobre y aluminio con herramientas y estructuras, cables eléctricos, y latas y marcos de ventana.

La figura muestra dos cadenas que van de la materia prima al objeto terminado, pero un eslabón está tapado, como se muestra en el esquema.

¿Qué eslabón falta en la segunda cadena? Explica la diferencia entre materia prima, material y objeto, y construye una cadena completa nueva que empiece en «arena» y termine en «ventana».

Los tableros (contrachapado, MDF, aglomerado) han sustituido a la madera maciza en la mayoría de los muebles. Explica dos ventajas de los tableros (precio, piezas grandes y estables, aprovechan restos de madera) y un inconveniente (se dañan con la humedad, las uniones aguantan menos).

Elige el material más adecuado y justifícalo con dos propiedades: (a) la cerca de un jardín: madera tratada o cartón; (b) el cuadro de una bicicleta: aluminio o plomo; (c) la botella flexible de un morral de montaña: plástico flexible o vidrio.

Un esfero sencillo combina varios plásticos distintos: el cuerpo rígido, la zona de agarre blanda y una pieza transparente para ver la tinta. Explica por qué no se usa un único plástico para todo y qué propiedad busca cada pieza.

Un celular viejo contiene plástico, vidrio, cobre, aluminio y hasta una pizca de oro. Explica por qué no debe tirarse a la basura normal, qué es un punto de recolección de residuos electrónicos (un punto limpio) y qué materiales crees que se pueden recuperar y para qué.

Los cables eléctricos son casi siempre de cobre y no de acero, aunque el acero es más barato y más resistente. Razona qué propiedades se ganan en esa decisión (el cobre conduce mucho mejor la corriente y es dúctil: se deja estirar en hilos finos) y por qué el precio no lo es todo al elegir un material.

Una mesa puede ser de pino (madera blanda) o de roble (madera dura). Compara el precio, la dureza y la facilidad de trabajar cada madera, y elige una para el mesón del aula-taller, que recibirá golpes y rayones a diario. Justifica tu elección.

Analiza una silla de salón de clase típica: estructura de tubo de acero, asiento y espaldar de polipropileno (un plástico) y topes de caucho en las patas. Explica qué aporta cada material al conjunto y razona qué pasaría si toda la silla se fabricara en un único material.

La alcaldía va a instalar una banca en un parque: estará a la intemperie, bajo la lluvia, y sufrirá un uso intensivo. Evalúa las opciones de madera tratada, acero pintado y plástico reciclado con los criterios de resistencia a la humedad, mantenimiento y sostenibilidad, y recomienda una justificándola.

Un carpintero afirma: «Para construir las mesas del aula-taller de Tecnología es siempre mejor emplear madera maciza de pino que tableros de aglomerado melaminado, porque lo natural siempre ofrece mayor calidad y durabilidad». Rebate técnicamente esta afirmación: analiza cómo responde cada material ante los cambios de humedad ambiental y el rayado continuo en un taller, y razona qué ventajas aporta el aglomerado respecto al aprovechamiento sostenible de los recursos forestales y el costo económico.

Una empresa comercializa un limpiador en un envase formado por una botella de plástico PET, un tapón de polipropileno y una etiqueta envolvente de PVC fijada con adhesivo permanente. Aunque los tres plásticos son teóricamente reciclables por separado, en la planta de reciclaje este envase resulta casi imposible de valorizar y se degrada a residuo de baja calidad. Explica por qué ocurre esto a nivel técnico en comparación con el reciclaje de una lata de acero y rediseña el envase aplicando criterios de ecodiseño para garantizar que pueda reciclarse con alta calidad.

En el aula taller disponen de listones de madera provenientes de estibas desechadas y tramos de tubo de cobre sobrantes de una obra. Quieres diseñar un perchero de pared resistente para colgar morrales de hasta 7 kg. Elabora un diseño detallado (mediante bosquejo acotado o descripción técnica) indicando qué función desempeña cada material según sus propiedades mecánicas, cómo vas a unirlos con seguridad y qué comprobaciones o tratamientos previos indispensables debes realizar en estos materiales usados antes de mecanizarlos para evitar accidentes o roturas.

Tras la prohibición de los plásticos de un solo uso, un restaurante de comida rápida sustituye sus vasos por cartón sin tratar y sus tenedores por madera sin recubrir. Los clientes se quejan de que los vasos se reblandecen y gotean a los pocos minutos de llenarse con gaseosa, y que los tenedores se astillan y absorben grasa de la comida. Explica qué propiedades técnicas e higiénicas han fallado en estos materiales, propón qué soluciones técnicas aplica la industria para resolverlo y analiza qué nuevo problema ambiental se crea al aplicar dichas soluciones cuando llega el momento de reciclarlos.

Reto del tema. Imagina que trabajas como asesor de ecodiseño. Tu misión es analizar el uso de madera, metal y plástico en tu hogar y proponer una alternativa más sostenible para un objeto cotidiano.

1. Inventario doméstico: Selecciona $3$ objetos de tu casa (uno de madera, uno de metal y uno de plástico). Mide sus dimensiones con una regla para estimar su volumen aproximado y anota dos propiedades técnicas clave de cada uno (dureza, conductividad, ligereza, elasticidad...).

2. Consulta oficial: Entra en la web del INE (o del Ministerio para la Transición Ecológica) y consulta la tasa de reciclaje de envases de plástico y de metal en España (por ejemplo, tasas cercanas al $51,5\,\%$ frente al $85,0\,\%$). Anota los datos oficiales y compáralos.

3. Propuesta de rediseño: En una hoja de cálculo de LibreOffice Calc, recopila los datos en una tabla comparativa y redacta una propuesta breve: ¿por qué material (madera certificada o metal reciclable) sustituirías el objeto plástico analizado para mejorar su impacto ecológico sin perder funcionalidad? Justifícalo según sus propiedades mecánicas.

Se valorará:

• Identificación y caracterización técnica correcta de los tres materiales.

• Rigor en la obtención de medidas directas y consulta de estadísticas oficiales.

• Justificación coherente del rediseño según propiedades físicas y reciclabilidad.

• Claridad y orden en el documento generado con LibreOffice.