¿En qué se parecen unos zapatos de tacón a un edificio?

A simple vista no hay relación alguna entre un par de tacones y un edificio pero, según la Ingeniería, son la misma cosa (al menos para el suelo).

Los edificios más grandes del mundo son unas moles de acero y concreto, especialmente en américa latina, en donde en muchos países, como Colombia, los edificios están construidos mayormente por esta mezcla de cemento, agua, arena y rocas debido a que la industria del metal no está tan desarrollada como en otros países.

Los edificios en concreto son más pesados que aquellos soportados por acero y esto se debe a que el metal es más resistente y se necesita mucho menos para hacer un edificio de 5 pisos. Hacer uno de concreto de la misma altura gastará más material.

Por sentido común, uno se puede imaginar que para este tipo de construcciones se habla de un peso de toneladas ¿Y esto qué tiene que ver con tacones? Déjenme darles un dato, para una mujer promedio se pueden hablar de tan solo libras o kilos de peso. El peso de una mujer depende de su estatura y otros factores pero bien puede ser de 70 kilos para una de 1.68 m de estatura. Sin embargo, esta elegante dama en tacones ejerce sobre el suelo más presión que un edificio de 5 pisos.

Los 70 kilos son tan solo un 7% de una tonelada, o sea, nada en comparación. Entonces ¿Cómo es que la presión puede ser mayor? La respuesta está en el concepto de esfuerzo (o presión) – Pero no el mismo tipo de esfuerzo que se necesita para despertar a las 5 a.m. todos los días-.

El esfuerzo está definido como la fuerza ejercida por unidad de área ¿Qué? Quiere decir que no es lo mismo concentrar la fuerza en un gran área a concentrar la fuerza en un área muy pequeña. Pensemos en lo siguiente: será más fácil hacer un agujero con una aguja a una lámina de cartón que hacerlo con el palo de la escoba. Esto se debe a que la aguja tiene un área muy pequeña y el palo tiene un área más grande. En el sistema internacional, este esfuerzo o presión se mide en Pascales.

Entonces, el esfuerzo que ejerce un edificio es menor porque su peso (o sea su masa atraída por la gravedad) está repartido en área mayor. Mientras que un tacón de aguja concentra la fuerza en un área muy pequeña y es por eso que las mujeres saben que es mala idea caminar con tacones sobre praderas, campo abierto, etc.

Entremos en detalles:

Según la NSR 10 (REGLAMENTO COLOMBIANO DE CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE), el peso por metro cuadrado (m2) de muros en edificios es de 200 kilos por piso. Si tenemos un edificio de 5 m x 5 m nos da un área 25 m2, al multiplicar por los 200 kilos por m2 entonces son 5.000 kilos por piso. Si son 5 pisos, nuestro edificio imaginario de solo muros pesa 25.000 kilos, o sea 25 toneladas.

Pero si repartimos en esos 25 m2 o más, suponiendo que los cimientos son todo el edificio, entonces es un esfuerzo de 1000 kilos por metro cuadrado de esfuerzo o 1 tonelada por metro cuadrado (o 10 kiloPascales ¿Qué?).

Si imaginamos la punta de un tacón puede ser de 2 cm por 2 cm o 0,02 m x 0,02 m. Esto es 0.0004 m 2, un área muy pequeña comparada con los 25 del edificio. Si ponemos los 70 kilos de nuestra mujer imaginaria, entonces tenemos 175 mil kilos por metro cuadrado haciendo los mismo cálculos que antes.

¡175 mil!