¿Cómo intervienen las fuerzas en la construcción de un puente colgante?

¿Cómo intervienen las fuerzas en la construcción de un puente colgante?
Primer Proyecto
Profesora: Obdulia Nolasco Valdez
Materia: Ciencias II (Física)
Grado-Grupo: 2° “A”

Para empezar trataremos de explicar de manera breve, pero clara, lo que es un puente colgante:
Puentes colgantes
Un puente colgante, es un puente sostenido por medio de un arco invertido formado por numerososcables de acero, del que se suspende el tablero del puente mediante tirantes verticales. Por lo tanto la estructura se ve obligada ante el sometimiento de cuatro fuerzas físicas a soportar grades cargas sobre sí mismo.
PUENTES COLGANTES.
ORÍGENES.
Primer puente colgante: Jacob´s Greek en 1801.
Longitud del vano central: 21 m.
Proyectista: James Finley.
Primera patente sobre diseño de puentescolgantes en 1808.
Propietario: James Finley.
Periódico: The Port Folio.


Antiguamente se construían puentes sin elementos rígidos, pero hoy este sistema no se emplea sino en pasarelas; el elemento rígido puede ser la cadena o elemento de sustentación o el tablero. Un puente colgante viene a ser la figura invertida de un puente en arco de dos o tres articulaciones que sostienen al tablero pormedio de tirantes en posición vertical.


¿Cómo intervienen las fuerzas en la construcción de un puente colgante?
Fuerza de tracción
Fuerza de compresión
Fuerza gravitatoria
Fuerza cortante

Respecto a las fuerzas que intervienen en la construcción de indicados puentes tenemos: en primer lugar “la fuerza de tracción”; esta se define como el esfuerzo al cual se encuentra sometido uncuerpo a causa de la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto y; por lo tanto, tienden a estirarlo. En un puente esta fuerza se encuentra localizada en los cables principales del mismo; cumpliéndose así “la fuerza de tracción que intenta estirar un objeto”. Cada material posee cualidades propias que definen su comportamiento ante la tracción. Algunas de ellas son:
elasticidadplasticidad
ductilidad
fragilidad
Un ejemplo de esta fuerza:




En segundo lugar; se encuentra la fuerza de compresión; resultante de las tensiones o presiones que existen dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen o un acortamiento en determinada dirección. En consecuencia; la fuerza de compresión es la contraria a la antesmencionada fuerza de atracción, intenta comprimir un objeto en el sentido de la fuerza; la tercera ley de newton se base en este tipo de fuerza (compresión), en este sentido; “son llevadas las líneas de tensiones dentro del segmento de tablero con el propósito de disminuir la compresión”
Un ejemplo de esta fuerza:

Por otro lado; tenemos la tercera fuerza llamada “fuerza gravitatoria”, es la fuerza deatracción mutua que experimentan los cuerpos por el hecho de tener una masa determinada, por consiguiente; en un puente colgante deberá soportar el peso, a través de los cables, habrá una tensión a la cual le corresponderá ser mayor del otro extremo. La existencia de dicha fuerza fue establecida por el matemático y físico inglés Isaac Newton en el siglo XVII, quien, además, desarrolló para suformulación el llamado cálculo de fluxiones
Un ejemplo de esta fuerza:


También tenemos la fuerza cortante o también llamada tensión cortante; es aquella que, fijado un plano, actúa tangente al mismo; así pues, las tensiones cortantes aparecen en caso de aplicación de un esfuerzo cortante o bien de un momento torsor. Este tipo de fuerza a diferencia del esfuerzo normal, es más difícil de apreciaren las vigas ya que u efecto es menos evidente.
Un ejemplo de esta fuerza:

Finalmente, cabe resaltar la importancia del saber de cada una de estas fuerzas anteriormente citadas; ya que son de suma relevancia al momento de llevar a cabo la construcción de un puente colgante. Además de presentarse y aplicarse una de las leyes Isaac Newton; los cables constituyentes de puentes colgantes deben...