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2. Puesta en escena

Planteamiento del problema físico

Para la construcción de las pirámides, con más de 100 m de altura y hace 5 000 años, los arquitectos al servicio de los faraones hicieron proyectos para poder ir subiendo los bloques de piedra, de 2.5 toneladas cada uno, a las distintas alturas y dar forma a las pirámides. El 85 % de los bloques utilizados tienen estas características. Las dimensiones son variables en función de su ubicación dentro de la construcción.

Los bloques no se subían por la pared vertical de la pirámide según se iba construyendo, sino que se utilizaban rampas. El trabajo de los arqueólogos ha demostrado que la estructura de la pared es escalonada y que, según se iba elevando, se iban colocando los bloques laterales, se tallaban y daban el perfil adecuado, lo que permitía tener las referencias para la elevación correcta de la pirámide. También se han analizado los distintos tipos de rampa que se utilizaban:
  • Una pista que recorría el perímetro de la pirámide subiendo en cada cara con un ángulo determinado; esta rampa continúa por cada una de las caras laterales. Como se muestra en las figuras, nivelada la superficie, se iba elevando la construcción con la rampa y se añadían rampas por cada cara, de forma que se facilitaba la colocación de los bloques a mayor altura. Según se elevaba la pirámide, se iban construyendo los túneles interiores y las cámaras de las pirámides. Cuando estaba construida la parte superior, se iban desmontando las rampas.

Todas las imágenes son de elaboración propia.

Desierto

Fase primera construcción Pirámide
Construcción Pirámide Fase final Ilustración de las rampas en una pirámide
  • Una rampa desde el suelo, alejada una distancia de la base y por la mitad del lado de una pirámide, que se iba levantando y aumentando su inclinación conforme aumentaba la altura de la pirámide. Este método, del que quedan restos arqueológicos de las pirámides más antiguas, requería un importante aporte de material adicional y se piensa que se dejó de usar al ir aumentando la altura de las pirámides que se construían.
Otra opción de rampa

Estudios recientes postulan una combinación de ambos métodos: la rampa exterior por la mitad del lado para la parte inferior de la construcción y, a partir de una altura media, las rampas por el perímetro de las caras de la pirámide.

Indicaciones para la simulación

En la siguiente simulación vamos a trabajar con las componentes de una fuerza en un bloque que se desplaza por un plano inclinado.

Deberemos marcar Vectores de Fuerza, indicar el ángulo de inclinación de la pirámide y un peso de 10 N. Por último, pulsamos Comenzar.

Interesa ver cómo varían los valores de las componentes tangencial (paralela a la superficie) y normal (perpendicular a la superficie). La fuerza necesaria coincide con la componente paralela, si no hay rozamiento.

Podemos ir incrementando el coeficiente de rozamiento y ver cómo la fuerza necesaria aumenta.

Captura de imagen del simulador de fuerza en plano inclinado
Walter Fendt. Captura de pantalla durante el uso del simulador (CC BY-NC-SA)

Acceso a la simulación by Walter Fendt (Traducción: Juan Muñoz), CC BY-NC-SA

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