Lección 2 de 6
Constrúyelo fuerte
Los estudiantes descubren por qué los triángulos y los buenos soportes hacen fuertes a las estructuras, construyendo un puente o una plataforma pequeña que tiene que aguantar todo el peso posible sin colapsar.
- Tiempo estimado
- 50-60 minutos
- Proyecto principal
- Reto de resistencia: puente o plataforma
El problema
Un pueblo pequeño quedó incomunicado por un hueco (un arroyo, un barranco, un camino que se lavó) y necesita que le lleguen provisiones al otro lado. Tu trabajo es construir un puente o una plataforma elevada que cruce el hueco y aguante todo el peso posible sin doblarse demasiado ni colapsar.
Las reglas
- El puente tiene que cruzar un hueco fijo, por ejemplo, la distancia entre dos pilas de libros.
- Usa solo los materiales que te dieron (palitos de manualidades, papel, fichas y cinta).
- La carga tiene que descansar sobre la plataforma, no ir pegada con cinta ni amarrada.
Dónde ves esto en la vida real
Toda estructura que sostiene algo está resolviendo el problema de tu puente: cargar un peso a lo largo de una distancia sin doblarse ni romperse. Las mismas ideas sostienen un librero y un puente de carretera.
- Puentes
- Estantes
- Techos
- Mesas
- Juegos de parque
Ideas clave
- Estructura
- Algo construido para sostenerse a sí mismo y cargar un peso, como un puente o un estante.
- Carga
- El peso que una estructura tiene que soportar, incluido su propio peso.
- Soporte
- Una pieza que sostiene la carga y pasa la fuerza hacia el suelo.
- Refuerzo triangular
- Agregar formas de triángulo a un diseño, porque los triángulos conservan su forma bajo carga mejor que los cuadrados.
- Resistencia del material
- Cuánta fuerza aguanta un material antes de doblarse o romperse. La forma puede hacer que un material débil actúe como uno fuerte.
Mira cómo funciona
Materiales
- Palitos de paleta
- Popotes
- Fichas
- Cinta adhesiva
- Cuerda
- Vasos o libros para los soportes
- Monedas, arandelas o pesos pequeños
No pasa nada si te falta algo
- Tubos de papel enrollado en lugar de popotes
- Pilas de libros en lugar de vasos para los soportes
- Arandelas o tuercas de metal en lugar de monedas
Compara tus materiales
Cada material se comporta distinto. Usa esto para decidir qué material hace qué trabajo.
Planea antes de construir
Los ingenieros planean antes de construir. Resuelve esto antes de tomar la cinta.
- 1Dibuja tu idea antes de construirla. Un boceto rápido es suficiente.
- 2Señala la parte más fuerte de tu diseño y la parte de la que menos seguro estás.
- 3Predice qué podría fallar primero cuando lo pruebes.
- 4Decide qué material va en cada lugar y por qué ese material sirve para ese trabajo.
Dibuja tu diseño
Haz aquí un plano rápido, o usa tu propio cuaderno. Ponles nombre a las partes.
Construye
These are guides, not rules. Two students can follow them and build very different designs - that is the point.
- 1
Primero arma tu hueco: coloca dos vasos o dos pilas de libros a unos 20 cm de distancia. Ese hueco es lo que tu estructura tiene que cruzar.
- 2
Construye la plataforma, la parte plana donde descansan las provisiones, para que llegue de un lado al otro.
- 3
Agrega soportes debajo o a los lados para llevar el peso hasta la mesa.
- 4
Prueba con triángulos: tres palitos unidos en triángulo donde la plataforma se junta con los soportes.
- 5
Deja el centro listo para probarlo. Ahí vas a poner el peso, así que hazlo fuerte sin construir de más.
Reto de prueba
A design is only finished when it passes a fair test. Run each test the same way every time.
Prueba de carga
Agrega monedas una por una en el centro de la plataforma, contándolas conforme las pones.
Mide: Cuántas monedas aguanta antes de colapsar
Prueba de flexión
Observa la plataforma mientras agregas peso y marca cuándo empieza a hundirse.
Mide: Cuántas monedas aguanta antes de doblarse más que el ancho de un dedo
Prueba del triángulo
Compara una versión reforzada con cuadrados contra una reforzada con triángulos, usando los mismos materiales.
Mide: Cuál diseño aguanta más y por cuántas monedas
Anota tus resultados
Write down what happens each time you test. Your numbers tell you what to improve. Print this page or copy the table into your notebook.
| Prueba | Qué anotar | Intento 1 | Intento 2 | Intento 3 |
|---|---|---|---|---|
| Prueba de carga | Cuántas monedas aguanta antes de colapsar | |||
| Prueba de flexión | Cuántas monedas aguanta antes de doblarse más que el ancho de un dedo | |||
| Prueba del triángulo | Cuál diseño aguanta más y por cuántas monedas |
Mejora tu diseño
Your first version is a prototype, not the final answer. Change one thing based on what failed, then test again.
- Si se dobló en el centro, agrega un soporte o un refuerzo triangular justo debajo de ese punto.
- Si una unión se separó, agrega cinta o cuerda para amarrar mejor esa conexión.
- Si se torció de lado, conecta los dos costados para que se muevan juntos.
- Si un material fallaba una y otra vez, cámbialo por una forma más fuerte, como una ficha doblada o un tubo, y prueba otra vez.
¿Qué falló primero cuando lo probaste? Elige una opción para ver formas de arreglarlo.
Para pensar
- 1¿Dónde se dobló primero tu estructura?
- 2¿Qué parte cargó más peso?
- 3¿Ayudaron los triángulos?
- 4¿Qué material funcionó mejor?
- 5¿Qué cambiarías si tuvieras menos materiales?
¿Terminaste antes? Prueba esto
- Reconstrúyelo para que aguante la misma carga con menos palitos de manualidades.
- Haz que el puente cruce un hueco más ancho sin agregar un soporte en el centro.
- Diseña una plataforma que reparta la carga para que una pila de monedas no se vuelque.
Bitácora de diseño
Anota lo que vas pensando mientras trabajas. Tus notas se guardan solo en este dispositivo: son opcionales y solo tuyas.
Cargando tus notas…
Notas para docentes
Haz una comparación rápida lado a lado entre un armazón cuadrado y uno reforzado con triángulos para que los estudiantes sientan por qué importan los triángulos. Error común: amontonar todo el peso en una orilla; muéstrales que hay que cargar el centro para que la prueba sea justa. Cuida los dedos cuando las estructuras colapsen, y usa monedas o arandelas ligeras en lugar de objetos pesados.
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