Proyecto 1. Puente Elaborado con madera de balsa. Maria Paula León Producto Materiales y tecnología

Transcripción

1 Proyecto 1 Puente Elaborado con madera de balsa Maria Paula León Producto Materiales y tecnología

2 Indice Objetivo Primer día: Inconvenientes Se empieza a investigar Segundo día: Investigación Preocupación Evolución Primera pueba y conclusiones Tercer día: Retroalimentaión Tercer prototipo Conclusiones Referentes

3 Objetivo: Elaborar un puente con 4 palos de madera balsa de 4 mm por 4 mm y 1 metro de longitud, haciendo las uniones con alfileres (de 40 a 50 alfileres). La estructura tiene que aguantar una lata de Coca-Cola llena sin colapsar. Se apoya sobre una superficie de 2.5 cm en cada extremo. Preferiblemente usar la menor cantidad de material posible. Primer día: Inconvenientes: Se tiene muy poca información sobre la estructura de los puentes o cualquier tipo de estructura. Cómo un material tan frágil puede sostener un objeto tan pesado? Se empieza a investigar: Se descubre que el triángulo es la forma geométrica más resistente y por este motivo se utiliza en la construcción de grandes estructuras como los puentes, o las grúas, entre otros. Se empieza a jugar con los materiales, haciendo uniones entre la madera y los alfileres, probando formas y combinaciones, viendo la resistencia de cada uno. Todavía no se tiene bien definido cómo se puede hacer una estructura resistente con un material tan frágil. Se necesita una mejor investigación, informarse más sobre qué tipos de puentes hay o si ya se han elaborado proyectos similares a este y tenido éxito. 3

4 Segundo día: Investigación: Efectivamente se han realizado proyectos similares a este, el problema es que los que se han visto utilizan mucho más material, teniendo así un abanico de opciones de formas y posibilidades de jugar con diferentes estructuras. Evolución: Cómo en el primer día se ha descubierto que el triángulo es la forma por excelencia para las construcciones, se empieza a elaborar la superficie del puente a base de triángulos pequeños y consecutivos que unen dos palos de madera paralelamente a una distancia aproximada de 4 cm. Las uniones que se hacen son por medio de los alfileres clavados en la balsa atravesándola de tal forma en que el alfiler atraviese la mayor longitud posible de ésta, así se asegura una mayor estabilidad y resistencia. Preocupación: La principal preocupación en el momento era que la superficie que aguanta la lata sea lo más resistente posible. Por ello se realizó una estructura como se ve en la imagen 4

5 Evolución: Sin embargo, haciendo pruebas con otros objetos más livianos se observó que por más que se reforzara esa estructura hacía falta un elemento más. Por tanto, se empezó a investigar sobre los diferentes tipos de puentes y se observó que la mayoría tenían una estructura superior conectada con vigas verticales, distribuyendo de ésta forma las fuerzas. Es así como se le añade un arco, una balsa de un metro de largo que atraviesa desde el extremo de una tabla de balsa hasta el extremo de la otra tabla de balsa que está colocada paralelamente a la primera, haciendo de ésta forma una pequeña torsión en el arco. Se suman unas estructuras verticales en formas de triángulos para sujetar el arco, aunque su disposición es un poco más separada que los triángulos de la base (estructura horizontal) puesto que en el momento no existe una preocupación especial en la resistencia de esa pieza. Primera pueba y conclusiones Posteriormente se realiza la primera prueba y aunque el prototipo colapsa puesto que no soporta el peso de la lata de Coca-Cola se pueden extraer las siguientes conclusiones. Primero que todo hay que aclarar que la estructura en sí no es un error, puesto que las dos tablas de balsa unidas para ser de base y luego un arco superior que esté unido a ellas es una estructura que puede funcionar puesto que está pensada para repartir las fuerzas y aguantar así la lata. Sin embargo, el error consiste en detalles más específicos, el primero de ellos es que se reforzó de más la pieza equivocada, es decir, no era la base la que requería tal cantidad de triángulos de madera, sino que era el arco con sus piezas verticales. Éste necesitaba ser el elemento que tuviera la estructura más reforzada en el puente puesto que en él recae la tensión que se genera en las otras tablas 5

6 al posar la lata, el arco lo que hace, según se pudo observar, es repartir las fuerzas y genera un equilibrio en la estructura. El segundo error fue cruzar el arco de una balsa a la otra, puesto que ésta torsión genera un desequilibrio, haciendo que ni siquiera se pueda poner la lata de Coca-Cola puesto que el puente se giraba y se caía al suelo junto con la lata. El tercero, no se clasifica cómo error, pero se sospecha que el ancho entre las dos balsas paralelas debería ser más amplio, primero por comodidad puesto que el colocar la lata en un ancho tan pequeño supone una gran molestia puesto que causa que el puente se mueva y se desequilibre durante unos segundos mientras se realiza ésta acción. Y segundo porque se intuye que podría ayudar en el equilibrio de fuerzas Tercer día: Retroalimentaión: Tras el fracaso de los experimentos anteriores se tiene unos parámetros para construir el tercer puente. El primero de ellos, reforzar bien la estructura del arco con varios triángulos verticales. El segundo, se sabe que no se puede cruzar el arco de una balsa a otra, así que o se colocan dos balsas para hacer el arco y que cada que una inicie y termine en la misma balsa y después unirlas o encontrar un punto medio en el que esté unida a las dos balsas horizontales. Y el tercero es hacer el ancho de la distancia de las dos balsas horizontales un poco mayor. Tercer prototipo: Es así como se elaboró el tercer prototipo, sin embargo existe una gran duda puesto que aunque se quiere alcanzar el objetivo de lograr hacer el puente con el menor material posible existe el miedo que una sola balsa para hacer el arco no sea suficiente para sostener la lata llena. Así que existen dos opciones, la primera de ella es arriesgarse y colocar solo una balsa y reforzarla lo mejor posible o colocar las dos balsas y utilizar más material. Así mismo, la disposición de los pequeños triángulos dentro de las piezas están colocados de una forma intuitiva y siguiendo visualmente la disposición de ellos en fotos de puentes. Sin embargo, existe el miedo que debido a este detalle la estructura no sea lo suficientemente resistente, aunque en general la estructura sea la indicada. Es por eso que se decide hacer triángulos lo más pequeños posibles para hacer resistente la estructura. 6

7 Conclusiones: Si bien el proyecto se ha llevado a cabo de forma cociente investigando y tratando de encontrar referentes en los que se pueda basar, hay que destacar que aunque se quiso profundizar en el aspecto científico, es decir en el cálculo matemático de cómo incide el peso de la lata en la madera de balsa, el procedimiento fue mayormente empírico e intuitivo. Esto conlleva a dos grandes obstáculos, el primero de ellos el gasto de materiales, puesto en que entre prueba y error el consumo de materiales es mayor, e igualmente el gasto de tiempo y las probabilidades de fallo son mayores. No obstante el proceso de aprendizaje se considera exitoso y enriquecedor, obteniendo conocimientos que anteriormente no se tenían de una estructura. Referentes