Fundamentos de Fuerzas, Estructuras y Mecanismos en Educación Plástica

Fuerzas y Estructuras

Una fuerza es todo aquello capaz de deformar un cuerpo (efecto estático) o de alterar su movimiento o reposo (efecto dinámico).

Una estructura es el conjunto de elementos de un cuerpo destinados a soportar los efectos de las fuerzas que actúan sobre él. La estructura impide así que el cuerpo se rompa o se deforme en exceso. Todo objeto debe tener una estructura que soporte las fuerzas.

Las Cargas

Las cargas son las fuerzas que actúan sobre una estructura. Hay de dos tipos:

• Cargas fijas: No varían con el paso del tiempo, siempre afectan de la misma forma a la estructura.
• Cargas variables: No tienen siempre el mismo valor.

Tipos de Esfuerzos

Se llama esfuerzo a la tensión interna que experimentan todos los cuerpos sometidos a la acción de una o varias fuerzas. Hay diferentes tipos de esfuerzos:

• Tracción: Se produce cuando las fuerzas tratan de estirar el cuerpo sobre el que actúan.
• Compresión: Se produce cuando las fuerzas tratan de aplastar o comprimir un cuerpo.
• Flexión: Las fuerzas intentan doblar el elemento sobre el que están aplicadas.
• Torsión: Las fuerzas tratan de retorcer el elemento sobre el que actúan.
• Cizalladura: Las fuerzas actúan como los dos filos de una tijera, intentando cortar el objeto.

Condiciones de las Estructuras

Para que una estructura funcione bien, debe cumplir tres condiciones:

• Estabilidad: Capacidad de una estructura de mantenerse erguida y no volcar. Podemos dar estabilidad a un cuerpo añadiendo masa a su base, atirantándolo o empotrando su parte inferior al suelo.
• Resistencia: Capacidad de una estructura de soportar las tensiones a las que está sometida sin romperse. Depende del material que se use para construir la estructura.
• Rigidez: Todos los objetos se deforman levemente al aplicarles una fuerza, pero esta deformación nunca debe ser tan grande que impida al objeto cumplir su función. Se consigue soldando uniones, dando una forma apropiada a la estructura y haciendo triangulaciones.

Tipos de Estructuras Artificiales

• Estructuras masivas y adinteladas
• Estructuras abovedadas
• Estructuras entramadas
• Estructuras triangulares
• Estructuras colgantes
• Estructuras neumáticas
• Estructuras laminares
• Estructuras geodésicas

Los Mecanismos

Los mecanismos son elementos destinados a transmitir y transformar fuerzas y movimientos desde un elemento motriz a un elemento receptor; permiten al ser humano realizar determinados trabajos con mayor comodidad y menor esfuerzo.