Investigacion Formativa Fisica 12.docx

Contenido 1.

RESUMEN .............................................................................................................................. 2

2.

HECHO ARQUITECTONICO: THE INTERLACE/ OMA ............................................................... 3

2.1

UBICACIÓN ........................................................................................................................ 3

2.2

DESCRIPCION ..................................................................................................................... 3

3.

MARCO TEORICO ................................................................................................................... 4

3.1

ESTATICA ........................................................................................................................... 4

3.1.1

TRES PRINCIPIOS DE LA ESTATICA ................................................................................. 4

3.2

EQUILIBRIO ........................................................................................................................ 4

3.3

ESTATICA Y EQUILIBRIO EN LA CONSTRUCCION ............................................................... 5

3.4

EQUILIBRIO ESTATICO ....................................................................................................... 5

3.4.1

ECUACIONES BASICAS ................................................................................................... 6

3.5

ESTABILIDAD...................................................................................................................... 7

3.6

CENTRO DE GRAVEDAD ..................................................................................................... 7

3.6.1

CENTRO DE MASA Y CENTRO DE GRAVEDAD ............................................................... 8

3.6.2

CENTRO GEOMETRICO Y CENTRO DE MASA ................................................................. 8

3.6.3

PROPIEDADES DEL CENTRO DE GRAVEDAD .................................................................. 8

4.

CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 9

5.

BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................... 10

1. RESUMEN La siguiente investigación consiste en demostrar cómo influye la estática y el centro de gravedad al momento de proyectar un diseño arquitectónico. La estática es la rama de la física que estudia los cuerpos en equilibrio; es fundamental para aquellos que diseñan puentes, edificios, etc. El centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo. En este caso se utilizara como ejemplo la construcción del “The Interlace, de OMA y Ole Scheeren en Singapur”, tomando en cuenta el proceso de construcción y diseño y como es que se aplicó los conceptos antes mencionados para el desarrollo y planificación del proyecto.

2. HECHO ARQUITECTONICO: THE INTERLACE/ OMA 2.1 UBICACIÓN La propiedad está rodeada por varios parques que están conectados y promueven la iniciativa Singapore Green de 2012 . Al otro lado del Arco Alexandra y el Parque Telok Blangah Hill , el Entrelazado es una parte integrada del entorno sin sobresalir como un pulgar adolorido. La ubicación anteriormente se llamaba Gillman Heights debido al condominio de 607 unidades que estaba en la ubicación con el mismo nombre.

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Pueblo o ciudad:

Singapur



País:

Singapur



Coordenadas :

1.28259 ° N 103.80324 ° E

2.2 DESCRIPCION Diseñado por Ole Scheeren, socio de la "Office for Metropolitan Architecture" (OMA), el Interlace rompe con la tipología estándar de Singapur de torres de apartamentos verticales y aisladas y en lugar explora un enfoque radicalmente diferente a la vida tropical: una red interconectada expansiva de espacios de vida y comunales integrados con el medio ambiente natural. Treinta y un bloques de apartamentos, cada uno de seis pisos de altura e idénticos en longitud, se apilan en una disposición hexagonal para formar ocho grandes patios abiertos y permeables.

3. MARCO TEORICO 3.1 ESTATICA La estática es una rama de la ciencia Física que estudia cómo actúan las fuerzas sobre los cuerpos quietos. Para que un cuerpo se halle en equilibrio se necesita que la suma vectorial de todas las fuerzas que sobre él actúan, sea nula, debiendo también ser nula la suma del momento de la fuerza, que es una magnitud vectorial que produce rotaciones, cuya dirección está dada por el sentido de la fuerza. El momento de una fuerza se mide en relación a un punto, y es el producto de la fuerza, por la distancia que separa el punto de la recta de aplicación de la fuerza.

3.1.1 TRES PRINCIPIOS DE LA ESTATICA a) Primer principio: Establece que dos fuerzas que actúan sobre una partícula pueden ser sustituidas por una sola fuerza llamada resultante, que se obtiene al trazar la diagonal del paralelogramo, que tiene lados iguales. b) Segundo Principio: La fuerza equivalente en todas las vigas de los edificios debe ser cero, para que todo el peso quede proporcionalmente distribuido sobre la edificación entera. c) Tercer principio: Este principio indica que una fuerza que actúa sobre un cuerpo rígido es equivalen te a otra del mismo módulo que actúa s obre otro punto del cuerpo rígido sobre la misma recta de acción.

3.2 EQUILIBRIO Es el estado de un sistema en el que coexisten simultáneamente dos o más componentes que se contrarrestan recíprocamente, anulándose. Puede presentarse en un cuerpo estático, no sujeto a ningún tipo de modificación, sea de traslación o de rotación; o en un cuerpo en movimiento. Este último puede originar tres tipos de equilibrio:



Equilibrio estable: aquel a que vuelve por sí mismo un cuerpo que ha sido apartado de su posición. Un péndulo ilustraría perfectamente el equilibrio estable.



Equilibrio indiferente: aquel independiente de la posición del cuerpo. Por ejemplo: una rueda sobre su eje.



Equilibrio inestable: aquel en que el cuerpo no recupera la posición inicial, sino que pasa a una posición de equilibrio más estable. Pensemos en un bastón que estaba parado sobre su pie y que cae al piso.

3.3 ESTATICA Y EQUILIBRIO EN LA CONSTRUCCION De lo simple a lo complejo… Las grandes construcciones de edificios, implican más allá de unos simples puntos como lo son bases sólidas, cimientos y el aire. 

Fuerza de gravitación o peso propio.



Presión de viento sobre las paredes de un edificio.

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La presión atmosférica.

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La resistencia de rozamiento entre dos superficies.

3.4 EQUILIBRIO ESTATICO Un objeto está en equilibrio estático cuándo la suma de las fuerzas que actúan sobre él (fuerza neta o resultante) es igual a cero. Se tienen en cuenta tanto las fuerzas de traslación como las fuerzas de torsión y por tanto un objeto está en equilibrio estático si está en equilibrio traslacional y en equilibrio rotacional., por lo tanto para que el equilibrio sea estático se debe cumplir: 

La fuerza externa resultante que actúa sobre el cuerpo debe ser nula:



El momento externo resultante respecto a un punto cualquiera debe ser nulo:

3.4.1 ECUACIONES BASICAS Las ecuaciones que describen el equilibrio estático son planteadas en la primera ley de Newton y controlan los movimientos del cuerpo en traslación y rotación.

Dos ecuaciones vectoriales que se convierten en seis ecuaciones escalares, tres de traslación y tres de rotación. 

Estas tres corresponden a tres posibles formas de desplazamiento, es decir, tres grados de libertad del cuerpo.



Estas corresponden a tres grados de libertad de rotación.

En total representan seis formas de moverse, seis grados de libertad para todo cuerpo en el espacio. Para estructuras planas basta con plantear tres ecuaciones que representen los tres grados de libertad del cuerpo, dos desplazamientos y una rotación:

3.5 ESTABILIDAD Una estructura es determinada internamente si después de conocer las reacciones se pueden determinar sus fuerzas internas por medio de las ecuaciones de equilibrio. Una estructura es estable internamente, si una vez analizada la estabilidad externa, ella mantiene su forma ante la aplicación de cargas. La estabilidad y determinación interna están condicionadas al cumplimiento de las ecuaciones de equilibrio de cada una de las partes de la estructura. Para analizar las fuerzas internas se usan dos métodos: 

Método de los nudos: En el método de los nudos se aplican las ecuaciones a cada nudo en sucesión.



Método de las secciones: En el método de las secciones se aplican las ecuaciones a cada una de las partes de la estructura y se obtienen las fuerzas internas en los elementos interceptados por una línea de corte trazada adecuadamente.

3.6 CENTRO DE GRAVEDAD El centro de gravedad es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo. En otras palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo. Centro de gravedad fuera o dentro de un cuerpo. Cuando la vertical de gravedad no cae dentro de su base este tenderá a caer. El centro de gravedad de un cuerpo no corresponde necesariamente a un punto material del cuerpo. Así, el centro de gravedad de una esfera hueca está situado en el centro de la esfera, la cual no pertenece al cuerpo.

3.6.1 CENTRO DE MASA Y CENTRO DE GRAVEDAD El centro de masa coincide con el centro de gravedad cuando el cuerpo está en un campo gravitatorio uniforme. Es decir, cuando el campo gravitatorio es de magnitud y dirección constante en toda la extensión del cuerpo. A los efectos prácticos esta coincidencia se cumple con precisión aceptable para casi todos los cuerpos que están sobre la superficie terrestre, incluso para una locomotora o un gran edificio, puesto que la disminución de la intensidad gravitatoria es muy pequeña en toda la extensión de estos cuerpos.

3.6.2 CENTRO GEOMETRICO Y CENTRO DE MASA El centro geométrico de un cuerpo material coincide con el centro de masa si el objeto es homogéneo (densidad uniforme) o cuando la distribución de materia en el sistema tiene ciertas propiedades, tales como simetría.

3.6.3 PROPIEDADES DEL CENTRO DE GRAVEDAD La resultante de todas las fuerzas gravitatorias que actúan sobre las partículas que constituyen un cuerpo puede reemplazarse por una fuerza única, esto es, el propio peso del cuerpo, aplicada en el centro de gravedad del cuerpo. Esto equivale a decir que los efectos de todas las fuerzas gravitatorias individuales (sobre las partículas) pueden contrarrestarse por una sola fuerza, con tal de que sea aplicada en el centro de gravedad del cuerpo. Un objeto apoyado sobre una base plana estará en equilibrio estable si la vertical que pasa por el centro de gravedad corta a la base de apoyo. Lo expresamos diciendo que el c.g. se proyecta verticalmente (cae) dentro de la base de apoyo. Además, si el cuerpo se aleja ligeramente de la posición de equilibrio, aparecerá un momento restaurador y recuperará la posición de equilibrio inicial. No obstante, si se aleja más de la posición de equilibrio, el centro de gravedad puede caer fuera de la base de apoyo y, en estas condiciones, no habrá un momento restaurador y el cuerpo abandona definitivamente la posición de equilibrio inicial mediante una rotación que le llevará a una nueva posición de equilibrio.

4. CONCLUSIONES 

La estática es aplicada en diferentes aspectos, sin embargo la estática es un parte fundamental para la construcción de edificaciones inmensas, por lo tanto la física, está presente en la mayoría de las cosas construidas o modificadas por los humanos. Es necesario su estudio para poder comprender la complejidad con que se construyen las diferentes cosas hoy en día.

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La arquitectura, no solo es cosa de estética y el diseño, pues para que una obra arquitectónica sea posible, influyen muchos factores importantes, como es la física, ya que es casi imposible construir algo sin física. Con ella también es posible seleccionar los mejores materiales para tener la durabilidad, flexibilidad y resistencia que se necesita.

5. BIBLIOGRAFÍA Archdaily. (11 de mayo de 2015). Obtenido de https://www.archdaily.pe/pe/766765/theinterlace-oma ECURED. (noviembre de 2017). Obtenido de https://www.ecured.cu/Estática EstudFISICA. (8 de septiembre de 2008). Obtenido de Equilibrio y centro de gravedad: https://estudiarfisica.com/.../nivelacion-de-fisica-dia-4-equilibrio-y-centro-degraveda... Google sites. (12 de mayo de 217). Obtenido de Estatica: https://sites.google.com/site/fisicacbtis162/in-the-news/5-3---estatica Unam Tolomeo. (marzo de 2013). Obtenido de Principios estatica: www.ptolomeo.unam.mx:8080/.../bitstream/.../13%20FASCICULO%201%20CONCE...