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Las estructuras deben ser estables

Estabilidad

Se dice que una estructura es Estable si al aplicar fuerzas sobre ella conservan su posición. Son Inestables si al aplicar un pequeño empuje, pierden su equilibrio.

La estabilidad viene determinada por:

Posición del Centro de Gravedad, CdG.
Línea de gravedad (LG), es decir, la línea vertical apuntando al centro de la tierra desde el CdG
Base del objeto.

Si la estructura recibe un empuje que la inclina pero la LG atraviesa la Base sobre la cual se apoyaba inicialmente, la estructura volverá a su posición inicial, si no atraviesa la base, esta perderá el equilibrio. Ver imagen Estabilidad - 1

Estabilidad - 1
Estabilidad
@JAdolfoVS. Estailidad - 0 (CC BY-NC-SA)


Influencia de la posición del CdG: Supongamos tres cajas iguales de cartón altas y la rellenamos de: A - Arena; B - Arena más bolas de plomo en la parte inferior; C - Arena más bolas de plomo en la parte superior. El CdG se verá modificado, ya no coincide con el centro geométrico de la caja, sino que se desplazará para la zona de mayor peso. En el caso B para abajo y en el caso C para arriba. Ver imagen Estabilidad - 2

Estabilidad - 2
Estabilidad
@JAdolfoVS. Estabilidad - 2 (CC BY-NC-SA)

Si se le aplica un empuje que inclinara dichas estructuras, se puede ver en la siguiente imagen (Estabilidad - 3) que a partir de 20º se volcaría la caja A (la LG no atravesaría ya la Base) pero se requeriría volcarla más del doble para tirar la que tiene el CdG más bajo (Caja B -más estables) y tan sólo, en la caja con el CdG más alto, con la mitad de inclinación (Caja C) se volcaría, más inestable.

Estabilidad - 3
Estabilidad
@JAdolfoVS. Estabilidad - 3 (CC BY-NC-SA)

Influencia de la Base: Como la LG tiene que dejar de atravesar la Base para que sea inestable, una opción para buscar la estabilidad de las estructura es diseñarlas con bases anchas. Ver imágenes Estabilidad - 4 y 5, en las que se pueden ver que el empuje a aplicar debe inclinar las estructuras a altos valores:

Estabilidad - 4
Estabilidad
@JAdolfoVS. Estabilidad - 4 (CC BY-NC-SA)
Estabilidad - 5
Estabilidad
@JAdolfoVS. Estabilidad - 5 (CC BY-NC-SA)