Z czego jest zrobiony i jaki jest?

Obiekt to rzecz mająca kształt, na przykład łyżka. Materiał to to, z czego jest wykonany, na przykład stal, drewno lub plastik. Ten sam obiekt może być wykonany z różnych materiałów: łyżka może być stalowa, drewniana, plastikowa lub srebrna, a każda z nich ma inne odczucia w dotyku i zachowuje się inaczej.

Inżynierowie opisują materiał za pomocą jego właściwości. Właściwość to coś, co można zaobserwować lub zmierzyć, i co nie zależy od tego, jak duży jest dany kawałek. Oto właściwości spotykane na co dzień:

• Twardy lub miękki: czy materiał jest odporny na zarysowanie lub wgniecenie? Stalowy nóż rysuje miedzianą monetę, ale moneta nie rysuje noża.
• Sztywny lub elastyczny: czy po lekkim zgięciu wraca do poprzedniego kształtu, czy łatwo się zgina? Stalowa linijka jest sztywna, a gumka recepturka elastyczna.
• Kruchy lub wytrzymały: czy nagle pęka, czy najpierw znosi wiele uderzeń i obciążeń? Szkło jest kruche, a gumowa piłka wytrzymała.
• Lekki lub ciężki: ile masy znajduje się w każdym metrze sześciennym? To właśnie gęstość.
• Przewodnik lub izolator: czy ciepło albo prąd łatwo przez niego przepływa?

Gęstość to właściwość, którą możesz od razu obliczyć: gęstość = masa ÷ objętość, wyrażana w kilogramach na metr sześcienny (kg/m³). Woda ma gęstość około 1 000 kg/m³, więc wszystko, co ma większą gęstość, tonie w wodzie. Typowe wartości:

• Drewno (dąb): około 700 kg/m³, więc pływa.
• Aluminium: około 2 700 kg/m³.
• Szkło: około 2 500 kg/m³.
• Stal: około 7 850 kg/m³.
• Miedź: około 8 960 kg/m³.

To są typowe wartości. Prawdziwy kawałek drewna albo prawdziwy stop może mieć wartość nieco większą lub mniejszą.

Właściwości to cechy, które możesz sprawdzić. Aby porównać twardość, zarysuj jeden materiał drugim. Aby porównać elastyczność, zegnij paski o takim samym rozmiarze. Aby porównać gęstość, zważ kawałek i zmierz jego objętość. Gdy możesz zmierzyć właściwość, możesz uczciwie porównywać materiały, zamiast zgadywać.