La piedra en las construcciones de la antigüedad
Summary
TLDREl transcript habla sobre la resistencia de la piedra a lo largo de la historia, comparando sus propiedades con otros materiales como el acero, la madera y el polímero. Se explica que, aunque la piedra es frágil, es muy resistente a la compresión, lo que la hace ideal para construcciones duraderas. La dureza de la piedra se contrasta con la flexibilidad de otros materiales, y se discute cómo la piedra puede resistir cargas extremadamente grandes, como se ilustra con el ejemplo de una torre hipotética de granito. También se menciona que la mayoría de las estructuras de piedra que fallan lo hacen debido a problemas de estabilidad y erosion, no por su resistencia a la compresión.
Takeaways
- 🏺 La mayoría de las estructuras antiguas que han llegado hasta nuestros días están hechas de piedra debido a su durabilidad.
- 🌳 Otras construcciones de materiales como la madera no han sobrevivido debido a su biodegración.
- 📏 La piedra es caracterizada por ser dura, frágil, rígida, de densidad media y resistente a la compresión.
- 🛠 La dureza de la piedra se mide por su resistencia a ser rayada; el granito, por ejemplo, es más duro que el acero.
- 🔍 La rigidez de la piedra indica su resistencia a deformarse, siendo más rígida que la madera o el plástico.
- 💔 La fragilidad de la piedra se refleja en su capacidad para absorber energía antes de romperse, a pesar de ser resistente.
- 📊 La densidad de la piedra es más alta que la de los polímeros pero más baja que la de los metales, como el hierro o el acero.
- 🔩 La resistencia de la piedra, especialmente a la compresión, es mucho mayor que su resistencia a la tracción.
- 🏗️ Estructuras de piedra como el acueducto de Segovia pueden resistir hasta 11 kilómetros de altura teóricamente.
- 🏚️ La mayoría de las estructuras de piedra que fallan lo hacen debido a problemas de estabilidad y erosiones ambientales, no por su resistencia.
Q & A
¿Por qué muchas estructuras antiguas han sobrevivido hasta nuestros días si están hechas de piedra?
-Las estructuras antiguas hechas de piedra han sobrevivido porque la piedra es un material duradero que resiste el paso del tiempo. Tiene características como dureza, rigidez y resistencia a la compresión, lo que le permite soportar el peso y las presiones de largo plazo.
¿Cuál es la diferencia entre la dureza y la rigidez de una piedra?
-La dureza de una piedra se refiere a su resistencia a ser rayada, mientras que la rigidez es su resistencia a deformarse frente a ciertas cargas. Un granito, por ejemplo, es duro y puede rayar el acero, pero también es rígido y no se deforma fácilmente.
¿Por qué algunas construcciones de madera no han sobrevivido a lo largo de los siglos?
-Las construcciones de madera no han sobrevivido porque el material es biodegradable y no resiste el desgaste y la erosión a lo largo de miles de años, a diferencia de la piedra.
¿Qué es la fragilidad en el contexto de las propiedades de los materiales?
-La fragilidad de un material está asociada con la cantidad de energía que puede absorber antes de romperse. Los materiales frágiles, como la piedra o el vidrio, pueden ser muy resistentes pero absorben poca energía antes de quebrarse.
¿Cómo se define la densidad de un material y cómo afecta a la piedra?
-La densidad de un material es la masa por unidad de volumen. La densidad de la piedra es media, más alta que la de los polímeros pero más baja que la de la mayoría de los metales, lo que afecta su peso y su manejabilidad.
¿Qué es la resistencia a la compresión y por qué es importante para las estructuras de piedra?
-La resistencia a la compresión es la capacidad de un material para soportar presiones antes de que se dañe o se rompa. Es importante para las estructuras de piedra porque permite que soporten grandes cargas verticales sin fallar.
¿Cuál es la relación entre la tensión y la resistencia de un material?
-La tensión es la fuerza ejercida por unidad de superficie, mientras que la resistencia es la capacidad de un material para resistir esa tensión sin fallar. Si la tensión supera la resistencia, el material se romperá.
¿Por qué algunas estructuras de piedra antiguas han fallado a lo largo del tiempo?
-Aunque la resistencia de la piedra a la compresión es alta, algunas estructuras han fallado debido a problemas de estabilidad en las cimentaciones, erosiones por elementos como el agua y el viento, o movimientos de la tierra.
¿Cómo se puede comparar la resistencia a la compresión entre diferentes materiales como la piedra, el acero y el aluminio?
-La resistencia a la compresión se puede comparar observando los valores de resistencia de compresión de cada material. Por ejemplo, la piedra, especialmente el granito, tiene una alta resistencia a la compresión, lo que la hace adecuada para estructuras de gran altura.
¿Cómo se puede entender la durabilidad de las estructuras antiguas de piedra a través de su resistencia a la compresión?
-La durabilidad de las estructuras antiguas de piedra se puede entender a través de su alta resistencia a la compresión, lo que les permite soportar el peso de sus propias piezas y la presión del entorno sin dañarse o destruirse.
Outlines
🏰 Durabilidad de las construcciones antiguas
Este párrafo explica por qué muchas estructuras antiguas que han llegado hasta nuestros días están hechas de piedra. Se menciona el Acueducto de Segovia y los Círculos de Stonehenge como ejemplos de耐久性. Además, se discute que la madera, que es un material biodegradable, no ha sobrevivido debido a su naturaleza y que solo se ha podido identificar su presencia a través de cimentaciones y agujeros en el suelo. Se introduce la idea de que la piedra es una buena opción para la construcción de estructuras duraderas debido a sus características físicas.
🔍 Características de la piedra en la construcción
Este párrafo se enfoca en las características de la piedra que la hacen adecuada para la construcción de estructuras duraderas. Se discuten las propiedades de dureza, rigidez, fragilidad y resistencia a la compresión. Se explica que la dureza de la piedra, como el granito, puede rayar el acero, lo que demuestra su resistencia a ser rayada. La rigidez se describe como la resistencia a deformarse, y se contrasta con materiales más flexibles como la espuma y el plástico. La fragilidad se asocia con la cantidad de energía que un material puede absorber antes de romperse, y se menciona que los materiales cerámicos, como la piedra y el vidrio, son frágiles pero resistentes. Finalmente, se discute la resistencia a la compresión y cómo es esencial para la construcción de estructuras que soporten su propio peso y el de otras cargas.
📏 Propiedades físicas y resistencia de los materiales
Este párrafo profundiza en las propiedades físicas de diferentes materiales, como la densidad y la resistencia, y cómo estas afectan su uso en la construcción. Se compara la densidad de la piedra, el cemento, el ladrillo, la madera, el acero y el aluminio, destacando que los materiales cerámicos tienen una densidad similar y son más ligeros que los metales pero más pesados que la madera. Se discute la diferencia entre la resistencia a la tracción y la compresión, y cómo los materiales cerámicos tienen una resistencia a la compresión mucho mayor que la resistencia a la tracción. Se ilustra con un ejemplo hipotético de una torre de granito, explicando que la resistencia de compresión del granito permite construir estructuras muy altas. Además, se menciona que la mayoría de las estructuras de piedra que fallan lo hacen debido a problemas de estabilidad de las cimentaciones, no debido a su resistencia.
Mindmap
Keywords
💡Piedra
💡Dureza
💡Rigidez
💡Fragilidad
💡Densidad
💡Resistencia a la compresión
💡Resistencia a la tracción
💡Tensión
💡Estructuras antiguas
💡Biodegradable
Highlights
La mayoría de las estructuras antiguas que han llegado hasta nuestros días están hechas de piedra.
Ejemplos de antiguas construcciones de piedra incluyen el acueducto de Segovia y los círculos de Stonehenge.
Las construcciones de madera no han sobrevivido debido a su biodegrabilidad.
En los círculos de Stonehenge, se han encontrado cimentaciones de círculos de madera alrededor de los círculos de piedra.
La piedra es dura, lo que significa que resiste ser rayada por materiales más blandos.
La rigidez de la piedra es alta, lo que indica su resistencia a deformarse.
La fragilidad de la piedra se refiere a su capacidad para absorber energía antes de romperse.
La densidad media de la piedra es mayor que la de los polímeros pero menor que la de los metales.
La resistencia a la compresión de la piedra es muy alta, lo que la hace adecuada para estructuras de altas.
La resistencia de los materiales cerámicos a la compresión es significativamente mayor que su resistencia a la tracción.
La estabilidad de las cimentaciones es crucial para la durabilidad de las estructuras de piedra.
La erosión y el deterioro ambiental pueden reducir la resistencia de las piedras a la compresión.
La mayoría de las estructuras de piedra que fallan lo hacen debido a problemas de estabilidad y no por resistencia.
La resistencia de la piedra a la compresión es tan alta que, teóricamente, podrían construirse torres de 11 kilómetros de altura.
Los antiguos constructores utilizaron la piedra debido a sus propiedades de resistencia y durabilidad.
La resistencia a la compresión es una de las propiedades clave que hacen de la piedra un material ideal para la construcción.
Transcripts
prácticamente todas las estructuras que
han llegado hasta nuestros días desde la
antigüedad están hechas de piedra
entonces no podemos llegar a preguntar
por qué todas las construcciones de la
antigüedad son de piedra aquí tenemos el
ejemplo del acueducto de segovia que
tiene casi 2000 años o los famosos
círculos the stone age que tienen pues
casi el doble de antigüedad entonces la
respuesta a esto es que evidentemente no
todas las construcciones de la
antigüedad eran de piedra pero había
otras construcciones por ejemplo de
madera que no han llegado a nuestros
días porque porque la madera es un
material biodegradable y que no puedo
aguantar durante miles de años y llegar
hasta nuestros días he puesto
precisamente estos círculos de esto nate
porque en estos círculos se ha
descubierto debido a las cimentaciones y
agujeros que había en el suelo que
aparte de los famosos círculos de piedra
había también círculos de madera a su
alrededor pero esos círculos
naturalmente no han llegado hasta
nuestros días han ido desapareciendo y
no los hemos llegado a conocer
el porqué de estas construcciones eran
de piedra y porque la piedra era tan
buena para poder hacer construcciones
que durasen a lo largo de los siglos nos
va a servir de excusa un poco para que
entendamos las características de la
piedra y para que aclaremos algunos
conceptos que son un poco dudosos
entonces una piedra tiene todas estas
características es dura es frágil es
rígida tiene una densidad media y es
resistente a compresión entonces vamos a
ir viendo uno a uno qué significa esto
en primer lugar la dureza que quiere
decir que una piedra
esto es una piedra de granito y esto es
una pieza de acero entonces hay un dicho
que es que algo es más duro que el acero
en realidad el acero los metales en
general no son materiales especialmente
duros hay aleaciones de acero que sí que
son muy duras pero por regla general el
acero no es muy duro eso suele ser más
duro una piedra que quiere decir que
algo es duro la dureza es la resistencia
a ser rayado y de hecho con una pieza de
granito puedo rayar el acero puedo dejar
una marca sobre el acero si lo rayo y
con una pieza acero es más difícil
rayar el granito yo he dejado una marca
en el acero y no he dejado una marca en
el granito eso quiere decir que el
granito es más duro que el acero ya
tenemos una característica
qué quiere decir que algo es rígido que
algo es rígido y la piedra es muy rígida
la rigidez es la resistencia que tiene a
deformarse frente a unas cargas
determinadas con la fuerza que yo tengo
en mis manos soy incapaz de hacer una
deformación que se pueda ver a simple
vista sobre una piedra o sobre una pieza
de acero
sin embargo hay otros materiales como
esta espuma
como una madera es más flexible aquí ya
tenemos una flexibilidad intermedia no
sé si se llega a ver en el vídeo se
deforma un poco pero no si se lleva o
con un polímero más conocido como un
plástico aquí si se ve claramente que
somos capaces de deformar lo vale esto
se deforma muy fácilmente y lo podéis
probar vosotros
bueno pasamos al siguiente dato que es
la fragilidad la fragilidad está
asociada a la cantidad de energía que es
capaz de absorber un material antes de
romperse entonces aquí surge una cosa
interesante porque esto no es muy
intuitivo tenemos materiales la piedra
está incluida dentro de los materiales
cerámicos como el vidrio por ejemplo y
son materiales muy frágiles pero muy
resistentes luego veremos qué quiere
decir la resistencia que es otro término
más complejo
que sea resistente quiere decir que
tenemos que ejercer
una fuerza por unidad de superficie muy
grande para llegar a dañar estos
materiales a deformar los oa romperlos
sin embargo que sea dúctil quiere decir
que necesitamos una energía trans
entonces como puede ser que necesitemos
mucha fuerza pero poca energía la
energía al final es una integral de la
fuerza y el desplazamiento es decir para
que absorba mucha energía se tiene
tenemos que ejercer mucha fuerza pero
también el desplazamiento tiene que ser
grande entonces los materiales flexibles
como la madera
o como un polímero de hecho los
polímeros se conocen típicamente como
plásticos plásticos porque se deforman
plásticamente la deformación plástica
quiere decir que es una deformación
permanente un polímero lo puedo deformar
mucho antes de que se parta por lo tanto
aunque la fuerza no sea muy pequeña si
el desplazamiento grande al final la
integral es grande y hay que ejercer
mucha energía para romperlo si yo tiro
esto al suelo no se va a romper porque
la energía de ese impacto pequeña pero
si tiro un
trozo de cerámico o un vaso de cristal
pues se va a romper porque aunque sea
muy resistente la energía que absorbe es
muy pequeña
el siguiente dato sería la densidad
tendemos a decir también que eres más
pesado con una piedra que una piedra
pesa mucho
relativamente pesa mucho más que los
polímeros por su densidad es mucho más
alta que la de los polímeros o que la de
la madera pero si la comparamos con los
metales es bastante más baja sobre todo
si lo comparamos con metales como el
hierro o el acero si lo comparamos con
el aluminio pues es más cercano
y llegamos al concepto de resistencia
que significa exactamente la resistencia
bueno tenemos
que comparar aquí dos conceptos uno es
la tensión y otro es la resistencia la
tensión está lo que es igual es a fuerza
por unidad de superficie es decir
si yo ejerzo aquí una fuerza por ejemplo
de tracción y tiro de este elemento pues
si yo divido esa fuerza entre la unidad
de superficie tengo un valor de tensión
que es la fuerza por unidad de
superficie que estoy ejerciendo en cada
uno de los puntos de este material bueno
pues este material como todos los
materiales tienen una propiedad que es
la resistencia si esa tensión que ejerzo
es menor que la resistencia el material
lo aguantará y no pasará nada pero si la
tensión supera el valor de la
resistencia
entonces ese material fallará se romperá
aparecerá una fisura o fallara de
distintas formas hay materiales de
diferentes formas en las que fallan los
materiales pero en cualquier caso
fallará y no será capaz de superar eso
pues vamos a ver porque hemos puesto que
tiene una buena resistencia a la
compresión aquí tenemos una tabla en la
que tenemos diferentes propiedades de
distintos materiales
hemos incluido el granito la piedra
caliza que son dos tipos de piedra y dos
materiales como el cemento y el ladrillo
que son como piedras artificiales porque
también son
bueno más que el cemento normalmente es
el hormigón lo que consideramos una
piedra artificial el hormigón es un
aglomerado de cemento con con piedras en
lo que se suele utilizar a nivel
estructural pero son materiales que
tienen las mismas propiedades que la
piedra porque también son materiales
cerámicos y luego tenemos la madera y
dos metales como son el acero y el
aluminio
si los comparamos y nos fijamos por
ejemplo en los valores de densidad vemos
que todos los valores de los materiales
cerámicos de la piedra cemento y
ladrillo están muy parecidos 2500 3000
kilos por metro cúbico sin embargo si lo
comparamos con el acero son bastante
ligeros y si lo comparamos con la madera
pesan mucho y el aluminio como ya se
adelantaba pues tiene una densidad
parecida a la de
las piedras pero es un metal muy
particular que tiene una densidad muy
baja la mayoría de los metales tienen
una densidad más alta que la piedra
si nos fijamos por ejemplo en la
resistencia y nos fijamos en los metales
los metales tienen una resistencia a
tracción y al compresión que es muy
parecida no hay grandes diferencias en
la madera tampoco de hecho incluso la
madera como está compuesta por fibras
resiste un poquito más atracción que la
compresión
y sin embargo si nos fijamos en los
materiales cerámicos la resistencia de
compresión es muchísimo mayor que la
resistencia de tracción porque cuando
están sometidos a tracción es muy fácil
que aparezcan fisuras en en estos
materiales y en cambio cuando están
comprimidos resisten cargas muy grandes
de hecho podemos echar una cuenta e
imaginamos que tenemos una torre y que
vamos elevando y cogemos piedras de
granito ponemos una piedra exactamente
otra igual encima otra exactamente igual
encima y otra exactamente igual encima y
vamos haciendo una torre la tensión a la
que está sometida será proporcional a la
altura de la torre según vayamos
metiendo más elementos irá aumentando la
fuerza pero la superficie siempre va a
ser la misma y esa carga que tenemos es
proporcional a la densidad bueno si
echamos esta cuenta y tenemos en cuenta
la resistencia de compresión del
hornillo del granito perdón y su
densidad llegamos a la conclusión de que
la altura de esa torre puede ser de 11
kilómetros y medio es decir si queremos
utilizar un elemento para hacer una
torre pues parece que el granito es un
buen elemento porque nunca vamos a
llegar a hacer una torre de 11
kilómetros y medio
por eso lo utilizaban tanto los antiguos
y por eso ha resistido tanto porque
desde el punto de vista de la
resistencia es muy buena de hecho si hay
estructuras de piedra que fallan y que
necesitan una restauración o que se han
caído no suele ser un problema de
resistencia cuando tenemos un problema
de resistencia a las piedras suelen ser
por porque esas piedras llevan siglos y
el el efecto de los elementos del agua
el hielo el viento las han ido
erosionando y las han ido dañando y
entonces nos baje ese valor de la
resistencia a compresión pero
normalmente no es por ese motivo la
mayoría de las estructuras de piedra que
fallan han fallado por otros problemas
como la estabilidad de las cimentaciones
algunas de las cimentaciones se han
movido o se ha hundido verticalmente o
se ha desplazado lateralmente por la
lluvia por que la cimentación estaba mal
planteada por lo que fuese y a lo largo
de los siglos cuando se mueve eso pues
la estructura ya empieza a ser inestable
y se viene a caer pero el problema de la
resistencia es muy difícil que nos
encontremos en una estructura de piedras
cuando todas las piedras sometidas la
compresión
Weitere ähnliche Videos ansehen
5.0 / 5 (0 votes)