02 octubre 2020

FUNDAMENTOS Y CONSTRUCCIÓN DE UN MODELO DE ESTRUCTURA TENSEGRITY

 



Hay una nueva tendencia en Internet llamada "tensegridad", una combinación de las palabras tensión e integridad. Básicamente, es una tendencia de videos que muestran cómo los objetos parecen flotar sobre una estructura mientras experimentan tensiones que parecen tirar partes del objeto flotante hacia abajo.

En el siguiente diagrama, los vectores rojos muestran las tensiones que actúan sobre el objeto "flotante" mientras que el vector verde muestra el peso del objeto.




La fuerza principal que lo hace posible es la tensión hacia arriba (que se muestra a continuación) ejercida por la cuerda desde la que se suspende el punto más bajo del objeto. Las otras tensiones son a la baja y sirven para equilibrar el momento creado por el peso del objeto. 

El centro de gravedad de la estructura "flotante" se encuentra justo en frente de la cuerda de soporte, donde el vector verde que representa su peso está en la siguiente imagen. Los dos vectores descendentes más pequeños en la parte posterior debido a las cuerdas equilibran el momento debido al peso y dan estabilidad a la estructura hacia los lados.

Esta es una demostración divertida para enseñar el principio de momentos y conceptos de equilibrio. Estas estructuras de tensegridad son muy fáciles de construir si comprendes la física detrás de ellas. Algunos consejos para construir tales estructuras:






Haga que las dos cuerdas que ejercen las tensiones hacia abajo sean fáciles de ajustar mediante el uso de alfileres técnicos para pegarlas en ladrillos con agujeros. Simplemente puede tirar para soltar más cuerda para lograr el equilibrio adecuado.

Las dos cuerdas deben estar lo suficientemente separadas para evitar que la estructura flotante se incline demasiado fácilmente hacia un lado. El centro de gravedad de la estructura flotante debe estar frente a la cuerda ejerciendo la tensión hacia arriba.

La base debe ser lo suficientemente ancha para proporcionar cierta estabilidad para que toda la estructura no se caiga.


La tensegridad, o integridad a la tracción, describe un sistema de componentes comprimidos aislados dentro de una red de cuerdas que están bajo tensión continua. En una estructura de tensegridad pura, estos componentes no se tocan, pero de todos modos experimentan compresión.

Es difícil creer que se puedan fabricar cuerdas para soportar cargas de compresión. Podemos imaginarlo suspendiendo una carga usando su resistencia a la tracción, como su grúa clásica. Pero los acordes no pueden soportar la compresión por sí mismos. Sin embargo, con la configuración y el equilibrio adecuados, pueden suspender un sistema de componentes que están bajo compresión.

Una estructura que experimenta esta forma de compresión flotante gana fuerza a partir de las cuerdas bajo tensión que suspenden los componentes comprimidos. Como resultado, estos sistemas dan a los acordes la capacidad de soportar un sistema bajo compresión.

Aunque una grúa no puede soportar cargas de compresión por sí sola, puede ser el secreto para construir una estructura de tensegridad. Por ejemplo, en el ejemplo de la mesa flotante, las dos piezas de plástico que forman la base y la parte superior contienen una estructura similar a una grúa. Estas estructuras se mantienen unidas mediante la tensión de la cuerda del medio. Las tres cuerdas agregadas a cada esquina de la base y las secciones superiores están ahí para agregar estabilidad.

Se trata de equilibrar el peso. El cordón unido a las vigas en forma de grúa solo puede soportar peso en una dirección. En un mundo perfecto, la única fuerza que actúa sobre el sistema sería la gravedad y el sistema estaría equilibrado de tal manera que esta cuerda del medio sería todo lo que se necesita.

Pero en realidad, tener solo una cuerda crearía un sistema inestable, como un péndulo. Las otras cuerdas añaden estabilidad al alterar su tensión de acuerdo con la distribución del peso.

Estas estructuras de suspensión tienen aplicaciones prácticas para la construcción de puentes. Por ejemplo, el puente Kurilpa en Brisbane, Queensland, Australia, es una de las estructuras híbridas de tensegridad más famosas que las personas pueden usar para atravesar una vía fluvial. Está suspendido por una serie de pilares en forma de grúa que usan cuerdas para mantener la estructura en su lugar.

El puente Kurilpa (originalmente el puente Tank Street) sobre el río Brisbane en Brisbane, Queensland, Australia


Sin embargo, al igual que la mesa flotante, podría ser difícil comprender cómo esta estructura permanece intacta. Para tener una mejor idea, los ingenieros pueden construir un modelo del puente, o la mesa flotante, utilizando cuerdas y piezas impresas en 3D. Para aquellos que no tienen acceso a una impresora 3D, pueden intentar construir los componentes suspendidos con palos de Lego o de paleta.

MODELO DE ESTRUCTURA TENSEGRITY 











































Otras fuentes de información



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