023 – Puente Leonardo

Construcción de un arco  

Puente cargable de placas de madera  

Introducción a:

Trenzado, componentes rígidos   

Material:  

• Popsicle sticks = palos para helados / placas finas de madera.     
• disponible en el mercado    

Instrucciones:   

• Coloca dos palos paralelos como vigas centrales. Sujetar otros dos palos como soportes longitudinales sobre el primer soporte central y bajo el segundo soporte central.   
• Sujeta otros dos vástagos, en espejo con los dos últimos, entre las vigas centrales.   
• Añade una nueva viga central para que sujete los largueros entre ellos con la viga central más cercana.  
• Añade dos palos de paleta a lo largo para reproducir la disposición de 2.). 
• Paso 3 y 4 aplicados de nuevo  
• Paso 3 y 4 aplicados de nuevo  

Tips:  

• El puente puede ampliarse aún más añadiendo nuevas secciones mediante los pasos 3 y 4.   
• El agua aumenta la fuerza de fricción de la madera y, por lo tanto, aumenta la estabilidad de la construcción, y facilita su construcción.  

Explicación:  

• El tipo de disposición provoca un equilibrio de fuerzas en cada una de las conexiones de los palos de helado entre sí.   
• A través del punto de apoyo, la viga longitudinal ejerce una fuerza de apoyo FA perpendicular a su sección transversal. Esta fuerza actúa en el centro de gravedad S del travesaño.   
• La fuerza de apoyo puede dividirse en una componente FG perpendicular al travesaño inferior y una componente FZ paralela al mismo.   
• La fuerza del peso sobre la viga se compensa con su fuerza de sustentación FT, evitando así la deflexión o incluso la rotura de la viga.   
• La fuerza de tracción sobre la viga se compensa con la fuerza de fricción FR entre las vigas longitudinales y transversales y, por tanto, con un posible deslizamiento de las vigas.  
• Ambas cantidades son propiedades específicas del material.   

Niveles de aprendizaje:  

Escuela primaria:  

Ensayar en el trabajo en equipo, construir (puede diseñarse como una competición); comprensión sencilla de la construcción, incrustación en el contexto de Leonardo da Vinci posible.  

Nivel secundario 1:  

Comparación: vástagos húmedos, secos → fuerza de fricción como principio del puente autoportante; problema de la longitud máxima con demasiados elementos constructivos; construir y comparar diferentes construcciones, profundización del puente autoportante posible.  

Nivel secundario 2:  

Dibujo de las fuerzas sobre el elemento básico del puente (1 viga central), cálculos trigonométricos de la longitud, la altura, las fuerzas parciales,  

Escuela superior:  

Generalización de las fórmulas para la longitud, la altura a cualquier número de elementos constructivos, cálculo de fuerzas en función del elemento constructivo respectivo, papel de seminario, construcción de un gran puente Leonardo a partir de troncos de madera posible.