Ejercicios: Las propiedades de los materiales

Relaciona cada propiedad con su definición: (a) dureza, (b) elasticidad, (c) conductividad eléctrica, (d) densidad. Definiciones: 1. capacidad de recuperar la forma después de deformarse; 2. resistencia a ser rayado o desgastado; 3. facilidad para dejar pasar la corriente eléctrica; 4. relación entre la masa de un material y el volumen que ocupa.

Las propiedades sensoriales se captan con los sentidos. Describe el color, el brillo y la textura de tres objetos de tu aula (la mesa, una regla, la pizarra) y explica qué sentido usas para conocer cada una de esas propiedades.

¿Verdadero o falso? Justifica cada respuesta: (a) el cobre es un buen conductor eléctrico; (b) la goma es un material muy duro; (c) un trozo de acero pesa más que un trozo de corcho del mismo tamaño porque es más denso; (d) el cristal es un material elástico.

¿Qué propiedad importa más en cada caso? (a) la hoja de una sierra; (b) el interior de un cable; (c) el muelle de un bolígrafo; (d) el relleno de un abrigo de invierno. Justifica cada respuesta con una frase.

La figura muestra una escala de dureza con varios materiales ordenados de menos duro a más duro, pero uno de ellos ha perdido su nombre, como se muestra en el esquema.

¿Qué material de los que conoces podría ocupar el hueco? Razona tu respuesta comparándolo con sus vecinos de la escala y coloca después otros dos materiales en la escala: la uña de tu dedo y el diamante.

Clasifica estos materiales en conductores y aislantes de la electricidad: cobre, plástico, madera seca, acero, goma. Explica por qué esa propiedad decide qué material va por dentro y cuál por fuera de un cable.

Una goma elástica y un trozo de plastilina se deforman al estirarlos, pero solo uno de los dos recupera su forma al soltarlo. Explica qué propiedad los diferencia y pon un ejemplo de objeto en el que esa propiedad sea imprescindible para que funcione.

Las ollas son de metal, pero el mango suele ser de madera o de plástico. Explícalo usando la conductividad térmica y razona qué pasaría con una olla hecha de una sola pieza de acero, mango incluido.

La figura compara varias propiedades de cinco materiales del taller, pero algunas casillas están sin completar, como se muestra en el esquema.

Completa las casillas marcadas con «?» y explica después qué material de la tabla elegirías para fabricar la cabeza de un martillo y cuál para el mango flexible de un látigo de juguete, razonando las propiedades que te han hecho decidir.

Una moneda de cobre raya al yeso, pero no raya al acero; la uña no raya la moneda. Ordena esos cuatro materiales de menos a más duro y explica qué prueba sencilla has usado para ordenarlos (el «ensayo de rayado»).

Un cubo de corcho y un cubo de acero del mismo tamaño no pesan lo mismo. Explica qué propiedad lo explica, razona por qué el corcho flota en el agua y el acero se hunde, y qué tiene que ver en eso la densidad del agua.

Elige el material de cada parte de un paraguas entre estas opciones y justifica cada elección con al menos una propiedad: (a) las varillas: fibra flexible o galleta; (b) la tela: tejido impermeable o papel de periódico; (c) el mango: plástico duro o esponja.

La carcasa de un móvil puede ser de plástico o de metal. Compara ambas opciones pensando en el peso, en la resistencia a los arañazos y en lo bien que dejan pasar las ondas del wifi, y di cuál elegirías tú con tus razones.

Clasifica estas propiedades en mecánicas, térmicas, eléctricas o sensoriales: dureza, conductividad térmica, brillo, elasticidad, conductividad eléctrica, color. Después pon un ejemplo de objeto en el que cada una sea la propiedad clave.

Un cable eléctrico es de cobre por dentro y de plástico por fuera. Explica qué propiedad aporta cada capa y razona qué podría pasar si el cable se pela y el cobre queda al aire.

El cristal es muy duro (casi no se raya) pero se rompe si se cae al suelo. Explica la diferencia entre dureza y fragilidad usando ese ejemplo y cita otro material duro y frágil, y otro blando pero difícil de romper.

El instituto quiere comprar sillas nuevas para el aula. Prioriza las tres propiedades más importantes (resistencia, poco peso para moverlas, facilidad de limpieza, comodidad...), elige un material para la estructura y otro para el asiento, y explica qué materiales descartas y por qué.

Diseña un experimento de taller para ordenar por dureza tres materiales (madera de pino, aluminio y una piedra) usando solo los propios materiales, rayando unos con otros. Explica el procedimiento, qué anotarías en cada prueba y qué conclusión esperas obtener.

Una tienda vende bicicletas de acero, de aluminio y de fibra de carbono. Compara el peso, la resistencia y el precio de cada opción y recomienda una para: (a) una persona que la usa a diario para ir al instituto; (b) una ciclista que compite. Justifica por qué tus recomendaciones son distintas.

Un cazo de cobre con mango de madera cuesta bastante más que uno hecho todo de acero. Analiza qué propiedades explican ese diseño (el cobre reparte el calor muy uniformemente, la madera apenas se calienta) y razona si merece la pena el sobreprecio para cocinar a fuego suave.

«Cuanto más duro sea un material, mejor para todo.» Evalúa la frase con dos contraejemplos (la goma de una rueda, la funda blanda del móvil, la suela de un zapato) y reformúlala para que sea correcta.

Vas a elegir el material de una botella reutilizable: acero inoxidable, plástico duro o vidrio. Construye una tabla de decisión con cuatro criterios (peso, resistencia a las caídas, higiene y sabor, precio), puntúa cada material del 1 al 3 y extrae una conclusión razonada a partir de tu tabla.

Te dan un objeto misterioso: brilla como un metal, pesa bastante, no se raya con la uña y un imán no lo atrae. Razona qué material podría ser (¿acero inoxidable?, ¿aluminio?, ¿una cerámica?) y diseña dos pruebas más para averiguarlo sin romperlo.

Diseña un ensayo para comparar la elasticidad de tres gomas de distinto grosor: qué medirías (cuánto se alarga cada una colgando el mismo peso), cómo lo anotarías y qué predices que ocurrirá. Explica qué propiedad estás midiendo exactamente y qué diferencia hay con la dureza.