ciencia


Introducción

Este informe está hecho para la enseñanza de las diversas aplicaciones de los cuerpos sólidos. Todo ocupa un espacio, volumen; los sólidos tienen diversas formas, las que podemos usar en construcciones de, casi, cualquier cosa. El volumen es un campo específico de la geometría, que lleva a cabo las operaciones del espacio que ocupa un cuerpo tridimensional.

La geometríainició precisamente, como su nombre lo indica, para entender las dimensiones de las tierras o terrenos. El hombre sedentario agricultor obviamente necesitó poseer tierras y al ser comunidades de varios agricultores los terrenos tenían que ser repartidos y divididos.
Las primeras aplicaciones simples de la geometría fue el trazado de terrenos en formas regulares (rectángulos o cuadrados,triángulos y polígonos).
La geometría fue inmediatamente aplicada al desarrollo de construcciones en cuanto estas pudieron construirse con materiales rígidos y contempló la construcción de paredes y techos considerando los ángulos, formas y equilibrios que ya se habían descubierto primitivamente sobre superficies planas.
Pronto hubo que hacer geometría espacial para las secciones cónicas, esféricas yelementos tridimensionales de las construcciones.


Aplicaciones de Solidos en la Ingeniería Civil

Los sólidos son un campo de estudio de la geometría. La geometría es muy importante en esta ingeniería, ya que con ella es esencial economizar una construcción, con respecto a materiales, y también, a menos residuos aprovechando cada centímetro cúbico de los materiales.

En una geometríaanalítica, que sirve en las estructuras, se tiene como finalidad conseguir estructuras resistentes, en vista de sus materiales.


Una geometría vectorial es más utilizable, porque el mundo está compuesto por vectores.




Los sólidos sirven en edificaciones de carreteras, autopistas, represas, puentes, puertos, túneles, etc., con el análisis y diseño estructural, utilizando la teoría devectores en el espacio y determinando la cantidad de materiales que se emplean en una construcción.


En una cuneta, se observa qué los elementos geométricos conformados en ella son propiedades de una sección de canal que pueden ser definidos por completo por la geometría de la sección y la profundidad de flujo. Estos elementos se utilizan con amplitud en el cálculo de flujo.

Para seccionesde canal regulares y simples, los elementos geométricos pueden expresarse matemáticamente en términos de la profundidad de flujo y de otras dimensiones de la sección. Para secciones complicadas y secciones de corrientes naturales no se puede escribir una ecuación simple para expresar estos elementos, pero pueden prepararse curvas que representen la relación entre estos elementos y la profundidadde flujo para uso en cálculos hidráulicos.

La forma más conocida de la sección transversal de un canal es la trapezoidal.

donde:
y = tirante de agua, altura que el agua adquiere en la sección transversal
b = base del canal o ancho de solera
T = espejo de agua o superficie libre de agua
H = profundidad total del canal
H-y =borde libre
C = ancho de corona
θ = ángulo de inclinación de las paredes laterales con la horizontal


Las cunetas pueden presentar una sección triangular cuando se abren y mantienen mecánicamente con la niveladora.





En construcciones de silos, tanques cilíndricos, contenedores, etc., se utiliza el cilindro, si se requiere una cantidad específica de volumen de unasustancia, se calcula el mínimo de materiales a utilizar.

Por ejemplo:
Se desea construir un tanque cilíndrico en el que la base y la pared tienen el mismo espesor (e) y
son hechos del mismo material. Si el volumen que debe tener el tanque es de 100m3, encuentre
el radio en la base para el cual se construye un tanque con esta capacidad gastando el mínimo
material posible....