มันทำจากอะไร และมีลักษณะอย่างไร

วัตถุ คือสิ่งที่มีรูปร่าง เช่น ช้อน ส่วน วัสดุ คือสิ่งที่ใช้ทำวัตถุนั้น เช่น เหล็กกล้า ไม้ หรือพลาสติก วัตถุชนิดเดียวกันอาจทำจากวัสดุต่างกันได้: ช้อนอาจทำจากเหล็กกล้า ไม้ พลาสติก หรือเงิน และแต่ละแบบให้ความรู้สึกและมีพฤติกรรมแตกต่างกัน

วิศวกรอธิบายวัสดุด้วย คุณสมบัติ คุณสมบัติคือสิ่งที่สังเกตหรือวัดได้ และไม่ขึ้นอยู่กับว่าชิ้นวัสดุมีขนาดใหญ่แค่ไหน นี่คือคุณสมบัติที่พบได้ในชีวิตประจำวัน:

• แข็งหรืออ่อน: วัสดุนั้นต้านทานการถูกขีดข่วนหรือบุ๋มได้ไหม? มีดเหล็กกล้าขีดเหรียญทองแดงได้ แต่เหรียญทองแดงขีดมีดไม่ได้
• แข็งเกร็งหรือยืดหยุ่น: เมื่อดัดเพียงเล็กน้อย วัสดุนั้นคืนรูปได้ไหม หรือดัดได้ง่าย? ไม้บรรทัดเหล็กกล้าแข็งเกร็ง ส่วนยางรัดยืดหยุ่น
• เปราะหรือเหนียวทน: วัสดุนั้นหักฉับพลันไหม หรือทนการกระแทกและการใช้งานหนักได้มากก่อนจะเสียหาย? แก้วเปราะ ส่วนลูกบอลยางเหนียวทน
• เบาหรือหนัก: ในวัสดุแต่ละลูกบาศก์เมตรมีมวลเท่าไร? นั่นคือ ความหนาแน่น
• ตัวนำหรือฉนวน: ความร้อนหรือไฟฟ้าผ่านได้ง่ายไหม?

ความหนาแน่นเป็นสิ่งที่คำนวณได้ทันที: ความหนาแน่น = มวล ÷ ปริมาตร โดยวัดเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m³) น้ำมีความหนาแน่นประมาณ 1,000 kg/m³ ดังนั้นสิ่งที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจะจมในน้ำ ค่าทั่วไปมีดังนี้:

• ไม้ (โอ๊ก): ประมาณ 700 kg/m³ จึงลอยน้ำ
• อะลูมิเนียม: ประมาณ 2,700 kg/m³
• แก้ว: ประมาณ 2,500 kg/m³
• เหล็กกล้า: ประมาณ 7,850 kg/m³
• ทองแดง: ประมาณ 8,960 kg/m³

ค่าเหล่านี้เป็น ค่าทั่วไป ไม้จริงหรือโลหะผสมจริงอาจมีค่าสูงหรือต่ำกว่าตัวเลขนี้เล็กน้อย

คุณสมบัติคือสิ่งที่คุณสามารถ ทดสอบ ได้ หากต้องการเปรียบเทียบความแข็ง ให้ใช้วัสดุหนึ่งขีดอีกวัสดุหนึ่ง หากต้องการเปรียบเทียบความยืดหยุ่น ให้ดัดแถบวัสดุที่มีขนาดเท่ากัน หากต้องการเปรียบเทียบความหนาแน่น ให้ชั่งมวลของชิ้นวัสดุและวัดปริมาตร เมื่อวัดคุณสมบัติได้ คุณก็จะเปรียบเทียบวัสดุได้อย่างยุติธรรมแทนการคาดเดา