Por qué no se hunden los suelos de los pisos?

Alguna vez te has preguntado esto? Por qué no se hunden los suelos de los pisos?

Está claro que porque hay vigas y losetas. Pero, ¿por qué no se rompen las vigas? O ¿por qué resisten las alas de los aviones o los huesos de las alas de las aves sin romperse?

Un bambú, una caña, un hueso largo, un cilindro de aluminio que debe resistir flexiones… todos ellos están huecos.

Cuando una columna se dobla, la parte de afuera se estira, mientras que la parte interior se comprime. Hagan ustedes mismos la prueba con un tubo de caña o de plástico. Sencillamente son varias circunferencias que se rodean unas a otras y cada una es más larga que las interiores.

Si la parte exterior se estira y la interior se comprime hay una zona intermedia de la columna que ni se estira ni se comprime. Esta zona no realiza ninguna fuerza contra los brazos que quieren doblarla: sencillamente sigue como está.

Toda la columna puede considerarse formada por fibras: largas líneas de átomos unidos con fuerza a lo largo de la línea, con menos fuerza a través de la misma.

Cuando estiramos una de las líneas, tratamos de separar cada átomo de los que tiene a cada lado.  Ahora bien, las fuerzas entre átomos son fuerzas eléctricas, inmensamente intensas. Demos un ejemplo. La fuerza de un ser humano implica subirse separándose del suelo al saltar a pies juntillas, o colgando de una barra. Pensemos que una persona tiene una masa de 70 kg. La fuerza que tiene que hacer para saltar o para no caerse de la barra es de 700 Newton. La unidad Newton (N) no nos interesa, es una unidad para comparar fuerzas.

Una grúa que levante un coche en el aire ejerce una fuerza de unos 10.000N. Para mantener un avión de 180 pasajeros en el aire, éste tiene que ejercer una fuerza de 780.000N.

Si, en vez de levantarnos contra la fuerza de la gravedad, la fuerza fuese eléctrica, nuestros brazos o piernas tendrían que hacer una fuerza de un décimo de un billón (español) de billones de Newtons.

Las vigas normales están llenas de defectos en sus filas de átomos: huecos, dislocaciones. Pero una fibra de grafeno, un material en el cual los átomos de carbono se enlazan unos con otros de manera casi perfecta, puede acercarse a esos valores de resistencias. Los hilos de las arañas funcionan bajo el mismo principio que el grafeno: líneas de átomos enlazados por fuerzas eléctricas sin casi defectos en los enlaces atómicos.

La naturaleza dio con estas soluciones para las alas de las aves. Los materiales son de muy baja resistencia atómica, puesto que tanto las aves como nosotros sólo podemos utilizar carbonato cálcico para los huesos. Pero en las aves, cuyas alas trabajan la flexión, el interior de los huesos no genera resistencia elástica, no sirve para nada respecto a la resistencia a la flexión y, por prueba y fracaso, o acierto, los huesos de las aves se fueron haciendo huecos. Al disminuir la cantidad de materia en el interior, los huesos bajan de peso, mientras mantienen toda la resistencia elástica.

De la misma manera, las vigas de los aviones son largas tiras de aluminio unidas por chapas llenas de agujeros circulares.

En España está volviendo la construcción y con ella las grandes grúas en los solares vacíos. Si las miran ven que esas grúas que levantan grandes pesos son triángulos de columnas de acero. De hecho, las grúas están esencialmente vacías de materia.

Lo mismo ocurre con las grúas de los camiones que les rescatan a ustedes en las carreteras cuando tienen una avería. Son tubos huecos que encajan unos dentro de otros. De hecho, para la resistencia elástica casi lo único que importa son las paredes de las columnas.

Las vigas de las casas eran trozos prismáticos de maderas pesadas que cruzaban de un lado a otro los techos de las construcciones. Eran un aumento inútil de masa que no tenía ninguna función estructural. Hoy, las vigas son líneas cuya sección transversal es una I latina mayúscula, con las partes superior e inferior grandes y pesadas y la lámina que las enlaza pudiendo ser muy ligera.

De la misma manera, las trirremes griegas de la batalla de Salamina que derrotaron a la armada persa (más bien fenicia) y los barcos de los vikingos que cruzaron el Atlántico antes que Colón, eran cascos de láminas delgadas de madera unidos entre sí con cuerdas tensas de lino. Un barco, al final, es una viga que se sostiene en los extremos cuando una ola la levanta y deja un hueco en su centro, o al revés cuando la ola empuja su centro hacia arriba. Lo que se necesita es flexibilidad y poco peso. Eran naves marineras.

Las vigas delgadas resisten maravillosamente la flexión, pero no tienen resistencia a los impactos de las balas. Cuando los barcos empezaron a montar caños pesados cuyas balas eran impulsadas por la pólvora, los cascos de aquellos se hicieron acorazados: grandes troncos de robles o maderas duras tropicales que resistían los choques de las balas.

Láminas gruesas pero, aún así, muy delgadas frente al tamaño total de los barcos.

Hagamos una pequeña comparación casera. Nuestra piel, con un espesor de no más de un par de milímetros, tiene una superficie de aproximadamente un metro cuadrado.

La fachada de un edificio de 30 metros de largo por 30 metros de alto (nueve plantas y el bajo) tiene 900 metros cuadrados. El espesor de las paredes exteriores no pasa de 300 milímetros.

Si dividimos 2 milímetros entre 1 metro cuadrado obtenemos un 2 en las unidades correspondientes. Si dividimos 300 milímetros entre 900 metros cuadrados obtenemos 0.333. La piel humana, referida a la superficie del cuerpo es 6 veces mas gruesa que el espesor de la fachada referida a la superficie de la misma.

Piensen en un barco petrolero de 200 metros de largo. Su casco puede tener un espesor de 10 cm. Intenten hacer los cálculos de arriba (un par de multiplicaciones y divisiones) y verán que el casco de acero de un petrolero actual es bastante más fino (referido a la superficie total del casco) que las láminas de madera de un barco vikingo.

No nos caemos por el suelo de los pisos que habitamos porque las fuerzas de resistencia a la flexión son eléctricas, muy intensas, pero sobre todo porque la geometría de las vigas está hecha para resistir grandes fuerzas con muy poca masa propia.

Otra cosa son las uniones entre huesos, entre láminas, entre vigas. Si están bien soldadas las resistencias son casi las mismas que las de las propias láminas. Pero si están atornilladas, o unidas puntualmente, las fuerzas se concentran en superficies muy pequeñas y esos tornillos, o uniones puntuales, ceden con facilidad.

 

news-1701

sabung ayam online

yakinjp

yakinjp

rtp yakinjp

slot thailand

yakinjp

yakinjp

yakin jp

yakinjp id

maujp

maujp

maujp

maujp

slot mahjong

SGP Pools

slot mahjong

sabung ayam online

slot mahjong

SLOT THAILAND

cuaca 638000011

cuaca 638000012

cuaca 638000013

cuaca 638000014

cuaca 638000015

cuaca 638000016

cuaca 638000017

cuaca 638000018

cuaca 638000019

cuaca 638000020

cuaca 638000021

cuaca 638000022

cuaca 638000023

cuaca 638000024

cuaca 638000025

cuaca 638000026

cuaca 638000027

cuaca 638000028

cuaca 638000029

cuaca 638000030

cuaca 638000031

cuaca 638000032

cuaca 638000033

cuaca 638000034

cuaca 638000035

cuaca 638000036

cuaca 638000037

cuaca 638000038

cuaca 638000039

cuaca 638000040

cuaca 638000041

cuaca 638000042

cuaca 638000043

cuaca 638000044

cuaca 638000045

cuaca 638000046

cuaca 638000047

cuaca 638000048

cuaca 638000049

cuaca 638000050

cuaca 638000051

cuaca 638000052

cuaca 638000053

cuaca 638000054

cuaca 638000055

cuaca 638000056

cuaca 638000057

cuaca 638000058

cuaca 638000059

cuaca 638000060

article 710000066

article 710000067

article 710000068

article 710000069

article 710000070

article 710000071

article 710000072

article 710000073

article 710000074

article 710000075

article 710000076

article 710000077

article 710000078

article 710000079

article 710000080

article 710000081

article 710000082

article 710000083

article 710000084

article 710000085

article 710000086

article 710000087

article 710000088

article 710000089

article 710000090

article 710000091

article 710000092

article 710000093

article 710000094

article 710000095

article 710000096

article 710000097

article 710000098

article 710000099

article 710000100

article 999990026

article 999990027

article 999990028

article 999990029

article 999990030

article 999990031

article 999990032

article 999990033

article 999990034

article 999990035

article 999990036

article 999990037

article 999990038

article 999990039

article 999990040

article 999990041

article 999990042

article 999990043

article 999990044

article 999990045

article 999990046

article 999990047

article 999990048

article 999990049

article 999990050

cuaca 898100101

cuaca 898100102

cuaca 898100103

cuaca 898100104

cuaca 898100105

cuaca 898100106

cuaca 898100107

cuaca 898100108

cuaca 898100109

cuaca 898100110

cuaca 898100111

cuaca 898100112

cuaca 898100113

cuaca 898100114

cuaca 898100115

cuaca 898100116

cuaca 898100117

cuaca 898100118

cuaca 898100119

cuaca 898100120

cuaca 898100121

cuaca 898100122

cuaca 898100123

cuaca 898100124

cuaca 898100125

cuaca 898100126

cuaca 898100127

cuaca 898100128

cuaca 898100129

cuaca 898100130

cuaca 898100131

cuaca 898100132

cuaca 898100133

cuaca 898100134

cuaca 898100135

article 868100061

article 868100062

article 868100063

article 868100064

article 868100065

article 868100068

article 868100069

article 868100070

article 868100071

article 868100072

article 868100073

article 868100074

article 868100075

article 868100076

article 868100077

article 868100078

article 868100079

article 868100080

article 888000081

article 888000082

article 888000083

article 888000084

article 888000085

article 888000086

article 888000087

article 888000088

article 888000089

article 888000090

article 888000091

article 888000092

article 888000093

article 888000094

article 888000095

article 888000096

article 888000097

article 888000098

article 888000099

article 888000100

article 328000641

article 328000642

article 328000643

article 328000644

article 328000645

article 328000646

article 328000647

article 328000648

article 328000649

article 328000650

article 328000651

article 328000652

article 328000653

article 328000654

article 328000655

article 328000656

article 328000657

article 328000658

article 328000659

article 328000660

news-1701