Pontes, especialmente aquelas projetadas e construídas por seres humanos, têm sido uma fonte de infinitas maravilhas e fascinação desde que as pessoas encontraram maneiras de construí-las. Talvez você e seus amigos brincaram em pequenos riachos quando jovens e instintivamente tentaram construir pequenas pontes improvisadas com gravetos e troncos disponíveis. Nesse caso, talvez você possa imaginar a maneira básica como seus ancestrais de muito tempo realizaram a mesma tarefa, mas por necessidade, em vez de recreação e em uma escala maior.
No mundo moderno, é claro, pontes enormes transportando mais de uma dúzia de faixas de tráfego e apresentando vários pavimentos rodoviários são os norma nas grandes cidades que incluem rios de tamanho considerável ou que se conectam através de pequenas faixas de água do oceano ou lago para se conectar a outra massa de terra. Esses elegantes gigantes vêm em uma variedade de tipos, com o design de cada um escolhido de acordo com o layout específico do terreno e as necessidades de transporte do assentamento em questão.
As pontes são um tipo de projeto de feira de ciências ou aula de ciências comprovado e consagrado pelo tempo. Se você deseja impressionar seus mentores e colegas, deve escolher um design que seja especialmente forte. Alguns tipos de pontes e suas subclasses se prestam a essa tarefa mais prontamente do que outros.
Tipos de pontes
Existem cinco tipos principais de pontes, que variam principalmente em sua forma básica e, portanto, em termos de como o estresse que eles experimentam - tanto de seu próprio peso considerável quanto de seu tráfego - é distribuído. As chances são boas, se você mora em uma cidade grande, de que já fez uso de alguns ou talvez de todos esses tipos de ponte, provavelmente sem ser capaz de citar mais de um deles.
Ponte Viga: Este é o tipo mais simples de ponte, exigindo apenas uma reta período, que suporta toda a tensão (estresse de "tração") da carga da ponte, e cais, que suportam as forças de compressão. Elas são baratas e mais fáceis de construir do que outras pontes, mas não são adequadas para grandes cursos de água porque seus vãos individuais entre os pilares não podem ser muito longos. Além disso, embora baratos, eles são considerados esteticamente sem charme na maioria dos ambientes.
Ponte em Arco: Este tipo de ponte remonta à antiguidade romana. É privilegiada pela sua beleza, mas em muitos casos o terreno a transpor não permite a ampla base de contacto deste tipo de ponte. Eles podem atingir tamanhos impressionantes. Uma ponte em arco sobre o New River na Virgínia Ocidental construída em 1978 tem um único vão forte superior a 3.000 pés.
Ponte Treliça: Na verdade, existem pelo menos quatro projetos de pontes de treliça individuais diferentes, com o número dependendo da fonte consultada. Estas, como as pontes em viga, são baratas e mais fáceis de construir do que a maioria dos tipos de pontes, mas são pouco atraente para olhar e pouco adequado para hidrovias pelo mesmo motivo que as pontes em viga são - uma curta distância entre cais.
Ponte suspensa: Se você conseguiu nomear um único tipo de ponte antes de se aprofundar neste artigo, provavelmente é o ponte pênsil, venerada pelo mundo por sua grandeza e pelos engenheiros por sua matemática e física inteligência. O Ponte do Brooklyn e outras pontes suspensas têm cabos correndo ao longo do convés e ancorados para aterrar em cada extremidade para compensar a tensão; dois (normalmente) pilares gigantes chamados de torres absorvem a compressão, e o deck é suspenso por um conjunto de cabos verticais do outro conjunto.
Ponte estaiada: O Ponte Zakim em Boston é um exemplo atraente desse tipo de ponte. Como uma ponte pênsil, ela utiliza cabos e os vãos individuais podem ser enormemente longos, ultrapassando uma milha (1,6 km). Os cabos, no entanto, vão do topo das torres até o convés da estrada, em vez de cada extremidade da ponte.
Construindo pontes modelo
Você pode usar diferentes materiais para diferentes estilos de pontes em escala reduzida. A seguir, são fornecidas sugestões para o uso de cartas de baralho comuns, mas sinta-se à vontade para improvisar, desde que sua ponte atenda à definição desse tipo.
Para todos os tipos de ponte, você pode usar papel higiênico ou rolos de papel toalha ou qualquer outro que seja barato e fácil de adquirir. Você também vai querer um bom suprimento de fita adesiva, tesoura, grampeador, barbante, régua e talvez um furador.
Modelo de ponte de viga: Dobre suas cartas em ângulos retos para fazer os pilares e prenda as pontas das outras cartas cuidadosamente para fazer a viga (deck). Observe como colocar as junções em pontos diferentes em relação aos pilares abaixo afeta o que acontece quando você "testa" a resistência da ponte pressionando-a cuidadosamente com um dedo. Onde deveriam estar os cruzamentos e o que acontece quando você usa poucos deles?
Modelo de ponte em arco: Este requer um pouco de paciência e muita fita adesiva, mas consulte a foto de uma ponte em arco existente para orientação. Você pode fazer "tijolos" individuais dobrando cartões individuais em pequenas caixas e fechando-as com fita adesiva. Certifique-se de incluir abutments para neutralizar as forças direcionadas lateralmente consideráveis nas extremidades inferiores da ponte.
Modelo de ponte de treliça: Abaixo, você aprenderá sobre os vários tipos de pontes treliçadas, mas o aspecto importante é a estabilidade do triângulo como uma construção geométrica. Observe que se você construir uma "treliça em caixa" com "vãos" quadrados em vez de triângulos interligados, a estrutura é menos estável.
Modelo de ponte suspensa: É difícil fazer isso sozinho, a menos que você tenha muito tempo e paciência. É mais fácil construir primeiro as torres e o convés e depois fazer ajustes no comprimento e na tensão do cabo para ver o que "dá a sensação" de mais força. Imagine ser o gerente de projeto da primeira ponte pênsil!
Modelo de ponte estaiada: Novamente, esta é uma escolha de modelo bastante elaborada, mas oferece uma boa chance de brincar com o comprimento ideal dos cabos que descem do topo das torres. O que você acha que aconteceria se uma ponte desse tipo fosse feita com tamanhos de cabo assimétricos entre as duas torres?
Projetos de ponte de treliça
Existem vários estilos diferentes de pontes treliçadas em uso. Você pode fazer pontes de treliça mais facilmente usando palitos de picolé do que usando cartas de jogar; só tem cola de madeira disponível.
Visto de lado, uma treliça parece um trapézio - um retângulo com extremidades simetricamente inclinadas em vez de paralelas. As partes desta moldura de quatro lados são as partes superior e inferior acordes e os fins são chamados Postagens. As peças internas da treliça são chamadas membros.
- Warren: Este modelo usa membros que formam triângulos equiláteros, mas não há membros verticais.
- Pratt: Esta variedade tem uma série de retângulos finos contendo membros inclinados para dentro para formar pares de triângulos nas unidades individuais.
- Howe: É muito semelhante ao Pratt, mas no meio, os membros "inclinados" se encontram no acorde superior em vez de no acorde inferior. É melhor do que o Pratt em termos de manipulação de compressão, todo o resto sendo o mesmo, mas mais caro.
- Treliça K: Como o próprio nome sugere, este projeto de treliça complexo inclui unidades na forma da letra K e sua imagem espelhada.
Qual ponte de treliça é a mais forte? Isso depende de materiais e outros fatores além do design básico, da mesma forma que alguns ciclistas podem viajar mais rápido do que um mau motorista em um automóvel vagabundo. Mas de qualquer forma, com o passar do tempo, muito trabalho forte foi investido em todas essas pontes e seus projetos.