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El término «estática» proviene de la palabra griega «statikos», cuya traducción al español sería «estacionario», entrar en reposo o detenerse. En la actualidad, la estática se considera la ciencia del equilibrio de las fuerzas. La estática posee un papel fundamental tanto en el ámbito de la física, como en la ingeniería en general, la ingeniería civil y la electrotécnica.
La inclusión de la estática como parte de la física (mecánica) puede ilustrarse a través de la clasificación según el tipo de descripción del movimiento:
De este modo, la estática se aplica siempre que se expone a construcciones técnicas al efecto de fuerzas. Dichas fuerzas pueden ser, por ejemplo, pesos, fuerzas de la naturaleza (agua, terremotos, vientos), fuerzas mecánicas (vapor, riesgo de explosión) y fuerzas musculares. Además de estas fuerzas externas, también están las denominadas fuerzas internas. La estática de una construcción es el resultado de la relación de las fuerzas internas que se presentan siempre de a dos, por ejemplo, como fuerza de tracción o compresión en los componentes de una cercha.
El hecho de que las casas, los puentes, las torres, las grúas, los mástiles u otros elementos deban construirse de manera que no se destruyan por su propio peso o por cargas externas (capacidad de carga) no es algo que requiera mayor explicación. Por eso, en todos los proyectos de construcción deben contemplarse todas las fuerzas imaginables que pudieran presentarse en la obra alguna vez. Mientras la estática, como ciencia del equilibrio de las fuerzas internas y externas, intenta esbozar pautas independientes de los materiales, las personas responsables de llevar a cabo construcciones pueden valorar si los componentes o materiales utilizados resistirán las exigencias a las que serán sometidos con la ayuda de la disciplina de la resistencia de materiales. [1]
El término «estática» se utiliza con diversos significados y suele hacer referencia a la parte matemático-física teórica (la estática como parte de la mecánica técnica), mientras que el análisis estructural tiene como objeto la aplicación de esta estática en el ámbito de la construcción. El análisis estructural o estática de construcciones es la disciplina de la seguridad y fiabilidad de sistemas estructurales en el sector de la construcción. En el análisis estructural, se calculan las fuerzas y sus efectos recíprocos en una obra, así como en cada componente respectivo. [2]
La compleja historia del análisis estructural está vinculada de forma tan cercana con los estudios y las publicaciones de tantos sabios y científicos que, en esta sección, simplemente se mencionan autores relacionados de forma directa con los contenidos temáticos y conceptos técnicos de los kits de aprendizaje de la estática.
Dado que la inestabilidad de los edificios puede ocasionar numerosos riesgos, el análisis estructural es objeto también de legislación y jurisprudencia desde hace varios miles de años. Ya en las primeras culturas de la Mesopotamia existían disposiciones penales especiales para constructores, cuyos edificios eran la causa de fallecimiento de personas debido a su derrumbamiento, como puede observarse en el Código de Hammurabi, un conjunto de leyes del Rey Hammurabi de Babilonia (* 1810 a. C.; † 1750 a. C.).
Las normas de estática en sentido estricto que establecen un nivel de calidad determinado son más recientes en la historia. En el año 27 d. C., por ejemplo, se derrumbó un anfiteatro de madera de muy bajo coste en Fidenas, al norte de Roma, lo que, según la descripción del escritor romano de obras históricas Publio Cornelio Tácito (* alrededor del 58 d. C.; † alrededor del 120), ocasionó la muerte de miles de personas. [3] Después de este hecho, el Senado de Roma estableció normas pertinentes en materia de estática.
El material didáctico de estática para educación primaria y de estática para CTIM en la ESO y el bachillerato debe concebirse únicamente como una introducción a determinados temas de la estática. El nivel de exigencia se orienta de manera premeditada a los requisitos actuales de los planes de estudios de los círculos destinatarios correspondientes y las tareas propuestas se encuentran formuladas de acuerdo con las competencias pertinentes. El objetivo es controlar el razonamiento propio al resolver problemas, así como reflexionar y valorar para, de este modo, desarrollar nuevos conocimientos. El alumnado construirá modelos simples y más exigentes de manera independiente o en equipo. Las competencias relacionadas con el proceso se fomentarán a través de la resolución de problemas, la investigación en profundidad, y estímulos para realizar modificaciones creativas en los modelos.
El objetivo de aprendizaje primordial en el nivel primario es el montaje de los modelos en función de principios de la estática y la construcción y aguzar la mirada de niñas y niños en relación con circunstancias que les rodean relativas a la estática y la construcción.
Otros temas y objetivos de aprendizaje en el nivel primario que aborda el material didáctico de estática son, entre otros, los siguientes:
En la ESO y el bachillerato, el módulo de estática para CTIM, además de la aplicación de principios de estática por medio del ejemplo de modelos, abarca los siguientes temas:
Otros elementos importantes son el estímulo para divertirse construyendo y experimentando, así como la asimilación lúdica de conceptos técnicos relevantes por medio de un amplio número de actividades y sus ejemplos de resolución.
