9789612718565

ešakov Dragica P

j Šafh ic’, Andre

7

bal roteja Ko alter, Do

o ehnologij t n i o k i za tehn ole Učbenik snovne š o u d e r z v 7. ra

Černe

P R AVA T E H N I K A

TIT 7 UC.indd 1

1

25/01/18 13:20

PRAVATEHNIKA 7

Učbenik za tehniko in tehnologijo v 7. razredu osnovne šole Avtorji: dr. Dragica Pešaković (Tehnika in človek, Varnost, Umetne snovi), dr. Andrej Šafhalter (Pravokotna projekcija, Tehnična sredstva), Doroteja Kobal Černe (Dejavnosti) Urednica: mag. Polona Mežnar Recenzenta: dr. Srečko Glodež, Miran Petek Jezikovni pregled: Katja Paladin s.p.

Fotografije: dr. Dragica Pešaković, Shutterstock in drugi viri (natančen seznam na koncu) Direktor produkcije: Klemen Fedran Izdala in založila: Založba Rokus Klett, d. o. o.

Za založbo: Maruša Kmet Oblikovanje: Grega Inkret Prelom: Janez Kotar Prva izdaja Naklada: 700 izvodov Ljubljana, 2018

Vse knjige in dodatna gradiva Založbe Rokus Klett dobite tudi na naslovu www.knjigarna.com.

Učbenik Prava tehnika 7 je Strokovni svet Republike Slovenije za splošno izobraževanje na svoji 187. seji dne 21. 12. 2017 s sklepom št. 613-3/2017/104 potrdil kot učbenik za tehniko in tehnologijo v 7. razredu osnovne šole. © Založba Rokus Klett, d. o. o. (2017). Vse pravice pridržane.

Brez pisnega dovoljenja založnika so prepovedani reproduciranje, distribuiranje, javna priobčitev, predelava in druga uporaba avtorskega dela ali njegovih delov v kakršnemkoli obsegu ali postopku, kot tudi fotokopiranje, tiskanje ali shranitev v elektronski obliki. Tako ravnanje pomeni, razen v primerih od 46. do 57. člena Zakona o avtorski in sorodnih pravicah, kršitev avtorske pravice.

CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 62(075.2) Založba Rokus Klett, d. o. o.

Stegne 9 b, 1000 Ljubljana telefon: 01 513 46 00 e-naslov: rokus@rokus-klett.si www.rokus-klett.si

PEŠAKOVIĆ, Dragica Prava tehnika 7. Učbenik za tehniko in tehnologijo v 7. razredu osnovne šole / Dragica Pešaković, Andrej Šafhalter, Doroteja Kobal Černe ; [fotografije Dragica Pešaković, Shutterstock in drugi viri]. - 1. izd. - Ljubljana : Rokus Klett, 2018 ISBN 978-961-271-856-5 1. Šafhalter, Andrej 2. Kobal Černe, Doroteja 293404160

TIT 7 UC.indd 2

25/01/18 13:20

KAZALO

Tehnika in človek 4

Sodobni materiali 6

Sodobne tehnologije 8 Varnost 10

Varnost pri delu 12

Varnost v prometu 14 Pravokotna projekcija 18

Uporaba pravokotne projekcije 20

Nastanek pravokotne projekcije 20

Risanje z računalniškim orodjem – 3D-modeliranje 22

3D-TISKANJE 28 Umetne snovi 30

Umetne snovi v vsakdanjem življenju 32

Surovine za proizvodnjo umetnih snovi 33

Lastnosti umetnih snovi 35

Vrste umetnih snovi 37

Obdelava umetnih snovi 45

Lepljenje umetnih snovi 47

Vpliv umetnih snovi na okolje 48 Tehnična sredstva 50

Električni tok in električna napetost 52

Električni krog 53

Nevarnosti električnega toka 55

Pomen in pretvarjanje električne energije 56

Vloga in pomen električnega motorja 61

Pomen in vrste stikal v električnih krogih 64 66 Dejavnost: Izdelava modela ventilatorja Dejavnost: Izdelava ročne svetilke 70 Nadgradnja ročne svetilke v namizno svetilko 74

TIT 7 UC.indd 3

25/01/18 13:20

1. TEHNIKA IN CLOVEK 1.1 Sodobni materiali 1.2 Sodobne tehnologije

S

odobni materiali in sodobne tehnologije nam omogočajo izdelavo vsakovrstnih izdelkov na najrazličnejših področjih.

Najdemo jih tako v gospodinjstvu in zdravstvu kot v gradbeništvu in avtomobilski industriji. Prisotni so tudi v letalski in vesoljski tehnologiji. Kljub dobrim uporabnim lastnostim sodobnih materialov pa ne smemo pozabiti na varovanje okolja.

Zato je dobro, da razvijamo naravi prijazne materiale, ki jih lahko ponovno uporabimo ali recikliramo.

V prvem poglavju boste spoznali pomen sodobnih materialov za življenje ljudi in pomen sodobnih tehnologij za izdelavo zahtevnih izdelkov. Spoznali boste razlike med sodobnimi in klasičnimi tehnologijami, kakršne uporabljamo v šolski delavnici.

TIT 7 UC.indd 4

25/01/18 13:20

TIT 7 UC.indd 5

25/01/18 13:20

1. TEHNIKA IN CLOVEK

1.1 Sodobni materiali

Znal bom: 1.

Opisati pomen sodobnih materialov za življenje ljudi.

S pomočjo inovacij in izumov se je razvil marsikateri sodobni material, ki je v bistvu izboljšava že obstoječih in znanih materialov, kot so les, papir, kovine, steklo, usnje itd. Nekoč smo znali materiale le grobo obdelovati in jih spreminjati s kemičnimi reakcijami. Danes pa že znamo opazovati posamezne atome, njihovo gibanje, znamo jih posamično premikati, kar nam omogoča sestavljanje novih, povsem drugačnih materialov in izdelkov. Odkritja si sledijo zelo hitro, in še preden poznamo princip delovanja in vrsto materiala, imamo v roki že nov izdelek.

Kompozitni materiali so izdelani s kombiniranjem dveh ali več materialov, da se tako čim bolj povečajo njihove uporabne lastnosti in zmanjšajo njihove slabosti. Enega prvih kompozitov so razvili stari Grki, ki so v marmor vstavljali železne palice, da bi ga utrdili.

Sodobni kompozitni materiali so se razvili kot lahki in močni materiali za vesoljsko industrijo sredi 20. stoletja (danes so iz njih letala, teniški loparji, hokejske palice, gorska kolesa, jadrnice itd.). Največja prednost kompozitnih materialov je njihova trdnost. Imajo tudi zelo majhno maso.

Kompozitni material – kombinacija več materialov

Upogljiv svinčnik

Nekateri sodobni kompozitni materiali se odzivajo na temperaturne ali svetlobne razlike in se tako spreminjajo. Imenujemo jih pametni materiali, ker zaznavajo spremenjene pogoje v svoji okolici in se nanje odzivajo. Zdi se, da imajo ti materiali nekakšen spomin.

Otroške žličke, ki zaradi spremembe temperature spremenijo barvo (termoaktivni polimer)

6

TIT 7 UC.indd 6

Očala s foto občutljivimi stekli se samodejno zatemnijo na soncu in posvetlijo v prostoru. Foto občutljiva stekla reagirajo na količino UV-svetlobe v zraku.

1 . T E H N I K A I N Č LO V E K

25/01/18 13:20

V sredini šestdesetih let sta bila najsodobnejši umetni vlakni najlon in poliester, vendar se je pokazala potreba po še odpornejših, bolj žilavih vlaknih. Raziskovanje kemičarke Stephanie Knowlek je pripeljalo do odkritja sintetičnega materiala, imenovanega kevlar. Kevlar, ki ga je S. Knowlek patentirala leta 1966, je petkrat močnejši kot jeklo in zelo lahek. Uporablja se na številnih področjih (neprebojni jopiči, zavorne obloge, nadomestek za jeklo v plaščih vozil, v vesoljskih vozilih, smučkah itd.).

Zanima me

Protipožarna gasilska obleka in jadralno letalo iz kevlarja

Z razvojem nanotehnologije dobivamo v vsakdanjem življenju zelo uporabne nanomateriale. Ti nam omogočajo lažje življenje na vseh področjih od športa do medicine.

Zdaj vem • K ompozitni materiali so izdelani s kombiniranjem dveh ali več materialov, da se tako čim bolj povečajo njihove uporabne lastnosti in zmanjšajo njihove slabosti.

Nanomateriali so materiali v mikro ali makro dimenzijah, sestavljeni praviloma iz nanostrukturiranih delcev, žičk ali slojev. Nanopremazi denimo preprečujejo, da bi material vpijal vodo.

Nanopremaz na kovinski površini

• N anomateriali so materiali v mikro ali makro dimenzijah, sestavljeni praviloma iz nanostrukturiranih delcev, žičk ali slojev.

• P ametni materiali zaznavajo spremenjene pogoje v svoji okolici in se nanje odzivajo.

1 . T E H N I K A I N Č LO V E K

TIT 7 UC.indd 7

7

25/01/18 13:21

1. TEHNIKA IN CLOVEK

1.2 Sodobne tehnologije

Znal bom: 1. opisati pomen sodobnih tehnologij za izdelavo zahtevnih izdelkov; 2. primerjati sodobne tehnologije s klasičnimi tehnologijami, ki jih uporabljamo v šolski delavnici.

Obseg klasične industrijske proizvodnje se zmanjšuje. Proizvodni sistemi postajajo zahtevnejši, na vseh področjih se uvajajo avtomatizacija in sodobne, računalniško podprte informacijske tehnologije (CNC-tehnologije). Zahteve tržišča so danes precej drugačne, kot so bile pred desetimi in več leti. V proizvodno tehniko se uvajajo nove tehnološke metode – prilagodljivi obdelovalni sistemi, računalniško krmiljena proizvodnja, vizualna simulacija, navidezna resničnost, hiter razvoj prototipa, laserska obdelava in uporaba inteligentnih sistemov.

Za zagotavljanje lažje obdelave so razvili vrsto posebnih obdelovalnih postopkov.

Ti so odprli povsem nove možnosti, tudi izdelavo najzahtevnejših elementov.

Elektroerozijski postopki sodijo med sodobne elektrotermične obdelovalne postopke. Tehnologija elektroerozijske obdelave se je pričela razvijati v štiridesetih letih prejšnjega stoletja. Tak način obdelave je imel v primerjavi z ostalimi obdelovalnimi postopki določene prednosti: omogočal je natančno izdelavo kompleksnih oblik v trdih materialih, saj trdnost in trdota pri obdelavi ne igrata pomembne vloge. Slabost postopka pa je v razmeroma počasni obdelavi.

Spoznavam poklice Operater v proizvodnji dela na CNC-stroju, ki je računalniško voden. V stroj vnese program, ki ga je izdelal programer; nadzoruje delo stroja in na koncu izdela poročilo o zaključenem delu. Skrbi za čisto delovno okolje in popravlja manjše okvare stroja. Pri delu upošteva predpise s področja varstva pri delu.

Žična elektroerozija

Tehnologija vodnega curka spada med mehanske postopke obdelave.

Visokohitrostni vodni curek zadeva ob površino obdelovanca, pri čemer se povečujejo razpoke, hkrati pa se odnaša odpadni material. Princip delovanja vodnega curka je zelo preprost. Obdelovalni stroji s pomočjo črpalke ustvarijo velik pritisk vode (do 4000 barov in več), ki potisne vodo skozi šobo z majhnim premerom (približno 0,18–0,4 mm). Takšna šoba zadržuje vodo pod visokim tlakom.

Rezanje z laserjem

8

TIT 7 UC.indd 8

Rezanje z vodnim curkom

Rezanje s plazmo

1 . T E H N I K A I N Č LO V E K

25/01/18 13:21

Zanima me

Laserske tehnologije v proizvodne procese prinašajo velike spremembe.

Z njimi se odpirajo tudi nove možnosti za oblikovanje izdelkov, dosegati je mogoče njihovo večjo kakovost, krajši čas izdelave in s tem tudi večjo konkurenčnost.

Materiale lahko varimo in režemo s plazmo. Plazemski plini so lahko zrak, dušik, vodik, ogljikov dioksid ali pa mešanica teh plinov. Obdelava s plazmo nam omogoča veliko storilnost oziroma hitrost rezanja ali varjenja.

Plazma je četrto agregatno stanje snovi. Če plinu dodajamo še več energije, se spremenijo njegove termične in električne lastnosti. Plin postane električno prevoden – sposoben je prevajati električni tok.

Zdaj vem • S odobne tehnologije in postopki obdelave so odprli povsem nove možnosti za izdelavo najzahtevnejših elementov.

Plazemski televizijski sprejemnik

• S odobni postopki obdelave omogočajo kakovostnejšo in hitrejšo izdelavo izdelkov kot klasični postopki.

Razmisli, naredi Se spomniš?

Razumeš?

Izziv

1. Naštej nekaj sodobnih materialov.

2. Pojasni pomen sodobnih tehnologij v proizvodnji.

1. Utemelji uporabo kompozitnih materialov.

2. Primerjaj sodobne tehnologije s klasičnimi postopki obdelave.

1. Kritično presodi vpliv sodobne tehnologije na človeka in družbo.

»Ni pomembno, da človek zna dosti stvari, temveč da jih zna uporabiti.« (Alfred Tennyson)

1 . T E H N I K A I N Č LO V E K

TIT 7 UC.indd 9

9

25/01/18 13:21

2. VARNOST 2.1 Varnost pri delu 2.2 Varnost v prometu

K

ot pravi pregovor, nesreča nikoli ne počiva, zato moramo biti pri delu previdni in zbrani ter ustrezno opremljeni. Le tako lahko obvarujemo svoje telo in poskrbimo, da s svojim delovanjem ne poškodujemo drugih. Še posebno pomembna je varnost v prometu, saj danes zaradi neodgovornega obnašanja udeležencev v prometu na cesti umre ali se hudo poškoduje veliko ljudi. Zavedajmo se, da še tako visoka denarna odškodnina ne odtehta človeškega življenja ali zdravja.

V drugem poglavju boste spoznali dogovorjena pravila glede varnosti pri delu in osebno varovalno opremo. Spoznali boste pravila za ravnanje z orodjem, stroji in napravami. Obnovili boste že znana pravila obnašanja pešcev in kolesarjev na cesti. Prav tako se boste seznanili s pravili obnašanja potnikov na avtobusu.

TIT 7 UC.indd 10

25/01/18 13:21