Introducción

Desde tiempos muy remotos los seres humanos se han enfrentado a diversos procesos de problematización, teniendo que profundizar en cada una de las situaciones, analizandolas y proponiendo respuestas a cada una de las preguntas que se habían hecho. Es por eso que en este trabajo pretendemos problematizar la parabola dentro de los puentes colgantes. Nos pareció muy interesante esta aplicación de la Parabola ya que algo que se encuentra dentro de nuestro contexto; es decir, en la vida cotidiana. Tenemos la creencia de que si a temas como este se les quita lo abstracto dentro de las escuelas podrían ser un poco mas faciles de entender, se dejaría atras la monotonía y generaría un buen aprendizaje. Este no es el único caso en el cual se podría problematizar la parabola puesto que esta en todos lados, la podemos observar en la curva que define la trayectoria de una pelota al ser golpeada, en una antena parabólica, en los satélites, el los focos, etc. Como se puede ver, existen demasiados casos.

Hasta este momento hemos hablado de un proceso de problematización, pero primero debemos preguntarnos ¿Qué es la Problematización? en teoría la problematización es un proceso cognoscitivo que aún no ha sido claramente definido y que consiste en un ir y venir entre la formulación de preguntas y la búsqueda de respuestas que, esperamos, desembocara en el planteamiento de unproblema.

Así que para la formulación de nuestras preguntas tuvimos en cuenta que una pregunta es a la vez un problema. Por ejemplo, una pregunta se convirtió en un verdadero desafío para nosotros ya que la respuesta no era obvia. Así que a través esta investigación pretendemos comprender el significado de la parabola mediante la problematización.

Desarrollo

El desarrollo de nuestra investigación se centro en la realización de preguntas puesto que la pregunta es esencial en el proceso de Problematización, cuando comenzamos la formulación de preguntas, la principal fue: ¿Por qué dentro de los puentes colgantes se forma una parabola con los cables que unen a los tensores con el tablero? Y hasta el momento era la única, porque se nos complicó la situación al momento de no conocer mucho acerca del tema en cuestiones físicas. Fue complicado analizar los puentes debido a que en una foto no se alcanzan a percibir cada uno de los detalles, y como era imposible localizar un puente de ese estilo dentro de nuestra ciudad, nos dimos a la tarea de crear nuestro propio puente, basandonos en simples imagenes. Ya creando nuestro puente pudimos analizarlo a detalle y nos dimos cuenta de algunos aspectos físicos que se ven involucrados dentro del puente, mismos que supimos que supimos que no solo eran cuestión del diseño del puente. Fue ahí cuando surgieron nuevas preguntas, entre las cualesse encontraban ¿Con que fin se realiza el diseño de esa manera? ¿Cual es la función que realizan los tensores dentro del puente? ¿Qué criterios se toman en cuenta al momento de diseñar un puente colgante? ¿Por qué existe simetría dentro de los tensores del puente?

Ya formuladas nuestra preguntas, nos dimos a la tarea de investigar acerca de la cuestión principal (El porqué de la curva dentro del puente colgante), después de un arduo trabajo de investigación encontramos que para cualquier puente colgante siempre se va cumplir esa curva. He aquí la demostración

Consideremos un puente colgante que pesa m kg por metro lineal y que esta sostenido por un cable que tiene un peso despreciable comparado con el peso del puente. La sección OP del cable desde el punto mas bajo (el origen) a un punto general P( x,y) se muestra en la siguiente figura.

Las fuerzas que actúan en esta sección del cable son

Si el puente esta en equilibrio, las componentes horizontal y vertical de T deben equilibrar a H y a W respectivamente, por lo tanto

Llamamos y(x) a la función que describe la forma del puente. La curva pasa por el origen, así que y(0) = 0. Como T es tangente al puente, entonces

Debemos resolver entonces (

Integrando de ambos lados, obtenemos ∫

Como y( 0) = 0,entonces C = 0, así que la curva que describe al puente es

Lo que demuestra que efectivamente, la funciónes una Parabola.

Con esta demostración, cubrimos algunas de nuestras preguntas, pero no todas, específicamente nos faltaban las que hablaban del diseño, y ahora nuestro trabajo se encamino hacia lo mismo, realizar búsqueda de datos, con lo cual batallamos mucho y que aparte no encontramos mucha información, así que optamos por ir con expertos del diseño de puentes a pedir que nos aclararan algunas de nuestras dudas. Días después nuestra asesora de la investigación, nos sugirió lo mismo.

Nosotros decidimos acercarnos a un arquitecto para ver si podía respondernos algunas de nuestras preguntas, pero el problema estuvo en que no sabíamos a quien recurrir porque no conocíamos a alguien de esa profesión. Para esto, le preguntamos a un chavo que estudia la carrera de Arquitectura en la Facultad del Habitat de la UASLP acerca del tema, nuestro objetivo solo era poder localizar a alguien que tuviera conocimiento del tema, que tuviera facilidad de palabra (para que no nos confundiera con demasiada terminología) pero sobre todo que mostrara amabilidad y disponibilidad. Este chavo al que nosotros recurrimos, no nos pudo proporcionar información específica de alguien, pero lo que si nos dijo es que el diseño del puente no era trabajo único del Arquitecto, sino que también se veía involucrado un Ingeniero Civil, lo cual habría nuestro campo de investigación aun mas, también nos mencionódonde se encontraban los cubículos de los asesores en la Facultad y dijo que ahí podíamos preguntarle a alguien. Otro conocido, digamoslo en términos simples “el amigo de un amigo” nos recomendó a una persona dentro de la misma Facultad, pero a ella no la encontramos y por lo tanto no trabajar con ella.

Decidimos ir a los cubículos de los asesores, entramos a uno de ellos únicamente a preguntar por alguien que nos pudiera ayudar, pero para nuestra suerte, la persona a la que acudimos fue quien respondió todas nuestras inquietudes. Le explicamos de que se trataba nuestro trabajo, de que Facultad y carrera éramos, así como lo que pretendíamos escuchar de respuesta. Lo primero que nos preguntó fue ¿Qué es lo que quieren saber específicamente del diseño de los puentes? Nosotros respondimos que era el saber del porque diseñaban los puentes de esa manera (es decir con la parabola) y nos explico las cuestiones físicas que implicaba el diseño del puente, que en realidad fue lo mismo que nosotros descubrimos con la demostración. Después le preguntamos ¿Cómo fue la necesidad de tener una parabola dentro del puente? Y nos explico toda la historia acerca del “arco” que en este caso era la parabola, nos mencionó cómo fue creado, porqué surgió y algunos aspectos de menor relevancia. Nuestra siguiente pregunta fue ¿Por qué utilizar el ”arco” dentro de los diseños? Y volvimos a lo mismo, lascuestiones físicas que posee el

arco. Nuestra siguiente pregunta se enfoco en los tensores del puente, pregunta que fue respondida con lo mismo, aspectos físicos del arco.

Hasta ese momento, nosotros ya habíamos cubierto nuestras preguntas, pero ahí surgió una mas, y esa iba enfocada mas al area de Física, pero también fue explicada detalladamente.

Ya para terminar nuestra investigación, preguntamos a esa persona su nombre y carrera porque nos vimos un poco mal educados al principio y no lo hicimos. No era Arquitecto, era Administrador y Edificador de Obras y su nombre era Hugo Chavez. Nuestro trabajo fue investigar y profundizar todos y cada uno de esos aspectos que él nos mencionó para tener referencias especificas de la investigación.

Fundamentos Teóricos

> ¿Qué es un arco? Un arco es el elemento constructivo de directriz en forma curvada o poligonal, que salva el espacio abierto entre dos pilares o muros. Depositando toda la carga que soporta el arco en los apoyos, mediante una fuerza oblicua que se denomina empuje. Funcionalmente un arco se realiza en el lienzo de un muro como coronación de una apertura o vano. Tradicionalmente un arco esta compuesto por piezas (hechas de piedra tallada, ladrillo o adobe) denominadas dovelas, y puede adoptar formas curvas diversas que trabajan siempre a compresión. Este tipo de elemento constructivo es muy útil cuando se deseasalvar espacios relativamente grandes mediante el aparejo de piezas de reducidas dimensiones.

El arco es uno de los elementos estructurales que mas curiosidad ha despertado a lo largo de la historia de la arquitectura, siendo el único elemento estructural de la antigüedad que permitía abrir huecos en los muros y cubrir grandes luces con ladrillos o mampostería.

Su uso se remonta a las primeras civilizaciones, siendo los romanos los que lo empezaron utilizar extensivamente en la obra civil, perfeccionando de tal modo la técnica de construcción que aún hoy en día se mantienen en pie numerosos ejemplos. Por otro lado, los primeros intentos de comprender su funcionamiento y de establecer unas reglas de dimensionado los encontramos en los manuscritos de Leonardo da Vinci, en los que se intuye el intento de calcular la fuerza horizontal en los estribos. La solución a este problema, junto con las teorías que intentan establecer la forma y grosor ideal del arco seran objeto de estudio de numerosos científicos y arquitectos a lo largo de los siglos. La evolución a lo largo de la historia del arco como elemento estructural fundamental, se basa en el uso de los materiales disponibles, la utilización de nuevas herramientas, el perfeccionamiento de la técnica constructiva y la comprensión de su comportamiento estructural.

> Historia del Arco El arco posee en la historia de laconstrucción un periodo de seis mil años. Aparece por primera vez en la arquitectura de Mesopotamia y se transmite a Europa, mediante su uso en Imperio Romano, hasta alcanzar su maximo esplendor en el siglo XVI. Esto se produce debido a la intuición basica de los constructores medievales, que sin conocer la teoría del arco, construyen catedrales y puentes que permanecen edificados hasta hoy en día. La historia se puede decir que pasa por tres etapas, una primera en la que se elaboran arcos siguiendo la intuición y experiencia de los constructores, otra en la que se abstaren propiedades empíricas en modelos geométricos (algunos de ellos sin inspiración científica) y una tercera en la que los modernos modelos analíticos permiten saber como 'funciona un arco'.

> Uso de un puente Un puente es diseñado para trenes, trafico automovilístico o peatonal, tuberías de gas o agua para su transporte o trafico marítimo. En algunos casos puede haber restricciones en su uso. Por ejemplo, puede ser un puente en una autopista y estar prohibido para peatones y bicicletas, o un puente peatonal, posiblemente también para bicicletas.

Conclusiones

A manera de conclusión podemos decir que llevar a cabo un proceso de problematización, tiene ciertas ventajas, entre las cuales se encuentran una construcción del conocimiento, porque motiva a seguir investigando alguna utilidad de un tema en especifico.La problematización sirve para plantear un problema a una situación cotidiana mientras se intenta comprender y resolver el problema. De esta manera se puede comprender un tema, asi como el proceso de problematización que se llevo a cabo en un determindado tiempo de la historia.

La problematización tiene una gran desventaja, puesto que el realizar una investigación y es la falta de tiempo, ya que dificulta el proceso de aprendizaje.

Bibliografía

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