それは何でできていて、どのようなものですか？

物体とは、スプーンのように形のあるものです。材料とは、それが何でできているかを表すもので、鋼、木、プラスチックなどがあります。同じ物体でも、異なる材料で作ることができます。スプーンは鋼、木、プラスチック、銀などで作れ、それぞれ触った感じや性質が異なります。

エンジニアは、材料をその性質によって説明します。性質とは、観察したり測定したりできるもので、材料の部分がどれくらい大きいかには左右されません。身近な性質には、次のようなものがあります。

• 硬いか、やわらかいか：ひっかき傷やへこみに耐えられるか。鋼のナイフは銅のコインに傷をつけられますが、その逆はできません。
• 剛性が高いか、柔軟か：少し曲げたときにばねのように元に戻るか、それとも簡単に曲がるか。鋼の定規は剛性が高く、輪ゴムは柔軟です。
• もろいか、丈夫か：突然折れるか、それとも大きな力を受けてもすぐには壊れないか。ガラスはもろく、ゴムボールは丈夫です。
• 軽いか、重いか：1立方メートルあたりにどれだけの質量が詰まっているか。それが密度です。
• 伝導体か、絶縁体か：熱や電気が通りやすいか。

密度は、すぐに計算できる性質です。密度 = 質量 ÷ 体積で、1立方メートルあたりのキログラム（kg/m³）で表します。水は約1,000 kg/m³なので、それより密度が高いものは水に沈みます。代表的な値は次のとおりです。

• 木（オーク）：およそ700 kg/m³なので、浮きます。
• アルミニウム：約2,700 kg/m³。
• ガラス：約2,500 kg/m³。
• 鋼：約7,850 kg/m³。
• 銅：約8,960 kg/m³。

これらは代表的な値です。実際の木材や合金は、その数値より少し大きかったり小さかったりすることがあります。

性質は調べることができます。硬度を比べるには、一方の材料で別の材料をひっかきます。柔軟性を比べるには、同じ大きさの細長い材料を曲げます。密度を比べるには、材料の質量を測り、体積を測定します。性質を測定できれば、推測するのではなく、材料を公平に比べることができます。