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martes, 7 de septiembre de 2010

133 Estructuras resistentes con una humilde cartulina

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de cartulina, unas tuercas, tijeras y pegamento.

Una estructura es un conjunto de elementos que pueden soportar pesos y cargas sin romperse y sin deformarse excesivamente. Cuando una estructura soporta una carga cada uno de sus elementos está sometido a esfuerzos.

Si se coloca un trozo de cartulina sobre dos pilas de CD, y encima de la cartulina ponemos algunas tuercas pequeñas, la cartulina se doblará por el peso.

Podemos utilizar otro trozo de cartulina para construir una estructura que soporte más peso.
1 Si se dobla el otro trozo de cartulina en forma de abanico y se coloca debajo del primero, la estructura podrá soportar un peso mucho mayor sin que su forma varíe apreciablemente.
2 Colocamos el segundo trozo de cartulina entre las pilas de CD formando un arco, de manera que la parte superior quede a la altura del trozo de cartulina colocada entre las pilas de CD. En este caso el arco se deforma con el peso y no soporta tantas tuercas como en el caso anterior.

Explicación
La resistencia de una estructura depende del material con el que están hechas y de la forma o el perfil que adopten. Materiales endebles como el papel o la cartulina pueden soportar grandes pesos si se les da la forma adecuada.
En el primer caso, la cartulina en forma de abanico recibe el peso en toda su longitud y se ve sometida a esfuerzos de flexión (tiende a doblar la estructura).
En el caso del arco, las cargas o pesos que recibe en su parte superior se distribuyen hacia los extremos laterales del arco (los dos apoyos), soportando esfuerzos de compresión (tienden a ser aplastados). El arco es una estructura muy utilizada a lo largo de la historia como solución arquitectónica.


domingo, 7 de marzo de 2010

113 ¿Qué peso puede soportar un huevo sin romperse?

Para realizar nuestro experimento necesitamos tres huevos frescos de gallina y tres vasos pequeños.

En primer lugar colocamos los huevos en los vasos y luego ponemos peso sobre los tres huevos para ver el peso que pueden soportar sin romperse. Se puede comprobar que un huevo soporta un peso muy grande sin romperse.

ExplicaciónUn huevo puede romperse fácilmente si se golpea bruscamente o si se deja caer desde una cierta altura. Ahora bien, ese mismo huevo colocado verticalmente puede soportar un peso muy grande siempre que no se aplique de golpe. La explicación está en la forma del huevo. Si te fijas bien, un huevo colocado verticalmente tiene una forma parecida a las bóvedas que se emplean en construcción por ser estructuras capaces de soportar mucho peso con un mínimo de material.

Curiosamente el pollito puede romper la cáscara sin grandes dificultades cuando sale del huevo. En este caso la fuerza se realiza desde el interior y la cáscara no puede aprovechar su estructura de bóveda natural.