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.