Matemáticas para la construcción

Aquí tienes algunos consejos y trucos que pueden ser útiles a la hora de construir.

¿Necesitas un ángulo recto (90°) rápido...?

¡Haz un triángulo 3, 4, 5!

Conecta tres líneas:

  • de longitud 3
  • de longitud 4
  • de longitud 5

Y obtendrás un ángulo recto (90°)

Triángulo 3,4,5

Otras longitudes

Puedes usar otras longitudes multiplicando cada lado por 2, por 10, o por cualquier múltiplo:

Múltiplos de 3,4,5

Aprende más en Triángulo 3, 4, 5

Escuadrar y la diagonal

La diagonal fija el ángulo recto

¿Cómo nos aseguramos de que dos lados formen un ángulo recto?


Traza una diagonal.


Pero, ¿cuánto mide la diagonal?

calculadora x^2

Los pasos son:

Ejemplo: Un marco con lados de 2.4 y 5.365

  • 2.4 al cuadrado es 2.4 × 2.4 = 5.76
  • 5.365 al cuadrado es 5.365 × 5.365 = 28.783225
  • 5.76 + 28.783225 = 34.543225
  • la raíz cuadrada de 34.543225 es 5.877 (redondeado a 3 decimales)

Y obtenemos esto:

Múltiplos de 3,4,5

¡Perfecto!

Ejemplo: Los lados miden 300 y 450.5

  • 300 al cuadrado es 300 × 300 = 90000
  • 450.5 al cuadrado es 450.5 × 450.5 = 202950.25
  • 90000 + 202950.25 = 292950.25
  • la raíz cuadrada de 292950.25 es 541.25 (redondeado a 2 decimales)
Así que la diagonal mide 541.25

Fíjate cómo los cuadrados pueden volverse muy grandes, pero vuelven a la normalidad cuando hacemos la raíz cuadrada al final.

Prueba algunos valores aquí:

geometria/images/pythagoras-diag.js

Nota: es fácil equivocarse en un dígito al hacer estos cálculos, ¡así que revísalos bien!


¿Por qué funciona? Es el Teorema de Pitágoras:

triángulo abc

En un triángulo rectángulo, el cuadrado de a (a2) más el cuadrado de b (b2) es igual al cuadrado de c (c2):

a2 + b2 = c2

triángulo abc
Suma los cuadrados de a y b, luego saca la raíz cuadrada

 

Así que sumamos el cuadrado de a al cuadrado de b, los sumamos para obtener c2, y luego calculamos la raíz cuadrada de c2 para obtener c.

Llenar agujeros redondos

Un círculo tiene aproximadamente el 80% del área de un cuadrado de ancho similar:

el área del círculo es aproximadamente el 80% del cuadrado
lee la página sobre el área del círculo para ver los valores exactos

¡Así que un agujero circular tiene aproximadamente el 80% del volumen de un agujero cuadrado!

cilindro frente a cuboide

Ejemplo: Quieres perforar agujeros para cimientos y llenarlos con concreto.

ejemplo de área de círculo

Los agujeros tienen 0.4 m de ancho y 1 m de profundidad, ¿cuánto concreto deberías pedir para cada agujero?

barrena para círculos

Son circulares (en su sección transversal) porque se perforan con una barrena.

Puedes hacer una estimación así:

  • 1. Calculando un agujero cuadrado: 0.4 × 0.4 = 0.16 m2
  • 2. Tomando el 80% de eso (estima un círculo): 80% × 0.16 m2 = 0.128 m2
  • 3. Y el volumen de un agujero de 1 m de profundidad es: 0.128 m3

Así que deberías pedir 0.128 metros cúbicos de concreto para llenar cada agujero.

Nota: un cálculo más preciso usando el área real del círculo da 0.126 m3

Estimación de montones

Para estimar cuánto volumen (cantidad) hay en una pila o montón, es útil hacer una estimación en relación al volumen de un cono.

Un cono tiene exactamente un tercio del volumen del cilindro que lo rodea.

cono frente a cilindro

Un cono tiene aproximadamente una cuarta parte del volumen (cerca del 26%) de una caja circundante con base cuadrada:

cono frente a caja de base cuadrada

Pero ten cuidado: si la base del montón es mucho más ancha en una dirección, esta estimación no funcionará bien.