Bueno, varias razones.
Primero , una viga es más eficiente cuando hay más material LEJOS del centro. Es mucho más rígido. Por favor, sigue leyendo y te mostraré de manera práctica.
En segundo lugar , puede proporcionar una superficie más ancha en la parte superior del riel para que las ruedas se paren y hagan contacto para mover el tren.
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En tercer lugar , es relativamente fácil construir una viga en I a partir de una losa plana de acero, con rodillos.
Ahora, lo práctico: tal vez te gustaría hacer este experimento que hago con alumnos de la escuela primaria cuando mis hijos me llevaron a la escuela en el día del padre y tengo que explicar cómo funciona un puente o una viga .
Tomo una hoja de papel y la divido en dos.
Doblo una de las hojas hasta que tenga una “viga” plana
La otra hoja la doblo hasta que tengo una viga en C, es decir, la doblo en tercios en el último pliegue, así:
Ahora, cargo la viga plana. Yo uso monedas, así:
Finalmente, el “rayo” falla con una cierta cantidad de monedas.
Ahora, uso la viga C. Puede tomar esa cantidad de monedas SIN PROBLEMA.
Yo uso DOBLE la cantidad de monedas. No hay problema, la viga C puede soportar la carga.
Tenga en cuenta que tengo que sostener con la mano el extremo izquierdo de la viga.
Como la viga no es simétrica en la dirección vertical, si no uso mi mano (o si “sueldo” un trozo de papel plano en los extremos para cerrar la viga) la viga se torcería.
Si fuera una viga I, sería simétrica en el plano vertical y no se torcería.
Yo uso una carga más grande … y el guacamole sagrado, el trozo de papel, la viga, puede soportarlo. No estoy levantando la “carga”, solo estoy evitando la torsión de la viga que acabo de describir.
Puede construir una viga I soldando (o usando un poco de cinta para juntar) dos vigas C, como esta.
Déjame decirte algo: una vez que los niños de la escuela de mi hijo y mi hija EMPUJAN la “viga” plana y la “viga” C hechas con papel con sus propios dedos, tratando de doblarlas, ENTIENDEN qué es una viga .
Es hermoso ver a sus caritas decir (internamente, por supuesto):
“¡AHA! Entonces, así es como funciona una viga ”.
Solo pruébalo y entenderías en un segundo por qué los rieles tienen forma de I.
Tenga en cuenta que una locomotora es mucho más pesada que un camión. La forma más eficiente, la forma de usar menos material y obtener un riel más rígido que sabemos es “organizar” el material en forma de viga I.
Observe en la imagen anterior (un poco borrosa, lo siento) que las pestañas horizontales (los extremos superior e inferior planos de la I) son más gruesas: cuanto más material tenga alejado del centro de la I, mejor: la parte vertical de El I está allí, principalmente, para conectar las dos losas planas en la parte superior e inferior.
Si desea entender esto un poco más desde un punto de vista matemático, cuán resistente es una sección, como una viga I, una viga C u otras formas, lea esto:
Segundo momento de área – Wikipedia
