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UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ Escuela Universitaria Universitaria de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Introducción a la Ingeniería
GRUPO Nº
TÍTULO
1
Historia de la Ingeniería
Apellidos, Nombre Alumnos
OBSERVACIONES OBSERVACIONE S
1.- Paul Terrazas Lázaro
FECHA REALIZACION 01 / 07 / 2012 FECHA ENTREGA
ASIGNATURA
10/ 07 / 2012
Introducción a la Ingeniería
PROFESOR:
NOTA:
Escuela Universitaria de Ingeniería Eléctrica y Electrónica- Paul Terrazas Lazaro-2012
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ÍNDICE Pág. 1.-Definición………………………………………….……………….………………………..………….……...…04 1.1- Historia de la Ingeniería…………………………….….……………………..…………….…….......…04 2.-Prehistoria………………………………………………………………………………..………………………04 3.-Edad Antigua………………………………….………………………………………………………...……….05 3.1.- Antigua China …………………….………..……………………………….………………………........ ......….05 3.2.- Antiguo Egipto ………………………………………………………………………………..………….….05 3.2.1.- Ingeniería en el Antiguo Egipto ……………………………………………………………………05 3.3.- Mesopotamia ……………………………………………………… .07 ……………………………………………………………………………………………. …………………………………….…. …..07 3.4.- Europa Occidental ………………………………………………………… 08 ……………………………………………………………………………….………... …………………….………...08 3.5.- Antigua Grecia……………………………………………………...…………………………..……………08 3.5.1.- Ingeniería en la Antigua Grecia…………………………………………………………….…...…08 3.6.- Antigua Roma……………………………………………………………………………………………......09 4.- Edad Media………………………………… .10 ………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………….....10 4.1.- Europa de la Edad Media ………………………………………………………………………………..10 .10 5.- Edad Moderna………………………………………………………………………………………………….11 5.1.- Ingeniería Mecánica en la Edad Moderna ……………………………………….………………11 5.1.1.- El renacimiento: Leonardo Da Vinci……………………………………………………..…..….11 5.1.2.- Galileo Galilei e Isaac Newton……………………………………………………………………..12 .12 5.2.- Influencias en Europa………………………………………………………… .13 ……………………………………………………………………….………….. …………….…………...13 6.- Edad Contemporánea…………………………...…………………………………………………………..13 6.1.- Revolución Industrial……………………………………………………… ……………………………………………………………………...…………..…1 ……………...…………..…13 6.1.1.- Inicios de la Revolución Industrial ……………………………………………………..………..14 6.2.- Primera Revolución Industrial……………………………………………………….………………14 6.2.1.- Ingenieros e inventores………………………………………………………………………....……14 6.2.2.- Aspectos preponderantes de la Primera Revolución Industrial ……………..……..14 6.3.- Segunda Revolución Industrial …………………………………………………………….………...14 6.3.1.- Aspectos preponderantes de la Segunda Revolución Industrial …………….……..15 6.3.1.1.- Industria Química………………………………………………………… …………………………………………………………...………………………..1 ...………………………..15 6.3.1.1.1.-Ingeniería Química…………………………………………………………… …………………………………………………………………………..……..1 ……………..……..15 6.3.1.2.- Industria Eléctrica………………………………………………………………………..…………..15 6.3.1.2.1.-Ingeniería Eléctrica………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……..1 ……………….……..16 6.3.1.3.- Industria Motriz …………………………………………………………………………………….....16 6.3.1.4.- Industria Metalúrgica …………………………………………………………..…………………...16 6.4.- Guerra Mundial………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………..………………….1 ..………………….17 7 6.4.1.- Primera Guerra Mundial…………………………………………………………………..… …………………………………………………………………..………....17 ……....17 6.4.1.1.- Ingeniería Militar……………………………………………….………………………..………....18 6.4.2.- Segunda Guerra Mundial…………………………………………………………………..… …………………………………………………………………..………...18 ……...18 6.4.1 Avances tecnológicos durante La Segunda Guerra Mundial…………………………....18 6.5.- Tercera Revolución Industrial……………………………………………………….……………….20 6.5.1.- La carrera espacial……………….…………………………………………………….……………….20 6.5.1.1.- Influencias militares iniciales………..………………………………………….……………….21 6.5.1.2.- Contribuciones alemanas………..………….…………………………………….……………….22 6.5.1.3.- Raíces en la Guerra Fría………………..………………………………………….……………….22 6.5.1.4.- Avances en tecnología y educación……..…………………………………….……………….22 6.5.- Ingeniería Electrónica…………..……………………………………………………….………………22 6.5.1- Robótica…………………..………..……………………………………………………….……………….22 7.-Grandes Obras de Ingeniería……………………………………………………………………………...23 8.- National Academy of Engineering (Academina Nacional de Ingeniería) ………………23 9.-Conclusión……………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………..…2 .…24 10.-Bibliografía……………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….…… ………………………………….……….…2 ….…24
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INTRODUCCIÓN
La ingeniería en la historia nace desde que el hombre tiene conciencia y hace uso de la naturaleza para transformar la materia en algo que su mente ha diseñado. Babilonia, Egipto, Roma; fueron sin duda la expresión más sublime de la humanidad en construcción, construcci ón, y nadie puede negar que hubo mucho de arquitectura e Ingeniería para su construcción.
El Ingeniero, es quien lleva a cabo la Ingeniería, realiza diseños o desarrolla soluciones a necesidades sociales de su época. Algunos de los obstáculos para el Ingeniero de la Historia, son los recursos disponibles, las limitaciones físicas o técnicas, la flexibilidad, el tiempo, y también debe velar en las consideraciones estéticas que le han encomendado. Mediante la comprensión de los obstáculos, los ingenieros deducen cuáles son las mejores soluciones para afrontar los múltiples problemas que se le presentan. Se percata que bajo sus manos está la esperanza de muchos, quienes confían que puede hacerlo todo. Con el tiempo se avanzaba en técnicas y conocimiento científico, se empieza a perfilar el camino hacia la especialización y se se abren las llaves para que el el Ingeniero pueda superarse. Este recorrido en la Historia, pretende mostrar los aspectos más importantes de la Ingeniería, sus consecuencias, desarrollo y futuro.
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1.- DEFINICIÓN. 1.1.- Historia de la Ingeniería. La Ingeniería es definida como el el conjunto de conocimientos y técnicas técnicas científicas aplicadas a la creación, perfeccionamiento e implementación de estructuras (tanto físicas como teóricas) para la resolución de problemas que afectan la actividad cotidiana de la sociedad. Se le suele confundir con las ramas de la Ciencia y el Arte, pero la definición tradicional define que son ambas, Ciencia y Arte. Fue en el el siglo XV donde se acuña el termino Ingeniero a las máquinas de guerra guerra usadas para sitiar ciudades, ésta con el tiempo evolucionó para incluir todas las áreas en las que se utilizan técnicas para aplicar el método científico. El término “engine” deriva del término latino ingenium (1 .250 D.C). Definimos Defini mos historia a la ciencia que estudia estudia la vida del hombre a través de de los tiempos y que permite conocer cómo y por qué ha cambiado la sociedad en el transcurso de este. Esta historia está marcada tanto por una sucesión gradual de descubrimientos y de nuevos inventos, como por desarrollos muy acelerados ligados a cambios de paradigma y a periodos revolucionarios, que finalmente hacen posible la evolución material y espiritual de la humanidad. Por lo tanto podríamos definir definir la Historia de la Ingeniería como el conjunto de conocimientos y técnicas científicas adquiridas por la humanidad, a través de los tiempos, implementado a la resolución de problemas en la sociedad.
Fig.1.- Línea de tiempo de la Historia Universal
2.- PREHISTORIA Durante el período período de la prehistoria, prehistoria, los primeros hombres hombres utilizaron algunos principios de la ingeniería para conseguir sus alimentos, pieles y construir armas de defensa como hachas, puntas de lanzas o martillos. El hombre usaba La piedra como principal herramienta. Es muy probable que por entonces el hombre descubriese que podía usar ramas de árboles de distintos tamaños como “mazas”, además de ser posible lanzarlas con
considerable puntería: de este modo disponía ya de dos elementos básicos para hacer una lanza con punta de piedra en cuanto pudiera descubrir como dar a esa lanza una punta punta aguzada. Pasaron miles de años hasta que los hombres dejaron de ser nómadas, para vivir en un lugar fijo.
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3.- EDAD ANTIGUA A partir del III Milenio antes de Cristo surgieron grandes civilizaciones, creadoras de imperios territoriales. Los principales núcleos de civilización fueron los siguientes: Antigua China, Antiguo Egipto, Mesopotamia y Antigua Grecia.
3.1.-Antigua China. Durante sus 1000 años iniciales, China fue una de las mayores civilizaciones del mundo, tanto en tamaño como en desarrollo. En el transcurso de la dinastía T'ang (618 - 907) se inventaron la imprenta, un sistema parecido a los sellos de hoy en día, y la pólvora, una mezcla de carbón, azufre y salitre que explotaba en contacto con el fuego. Además de la pólvora y la imprenta, los chinos también inventaron los cohetes, la brújula, la tinta, el papel, la porcelana y las cometas, pero sin duda la construcción de la Gran Muralla China supuso uno de los acontecimientos más importantes en la historia de China, junto con el complejo funerario de los guerrero de Terracota de Xi’an, convirtiéndose en una de las la s grandes maravillas del mundo.
3.2.-Antiguo Egipto. Alrededor del río Nilo surgieron varios asentamientos neolíticos, los nomos, encajonados entre barreras geográficas como el desierto del Sahara y la península del Sinaí, a pesar de lo cual desde temprana época comerciaron con el Medio Oriente. Hacia el año 3100 a. C., dichos nomos fueron unificados en un solo gran imperio bajo la autoridad del faraón. La cultura egipcia desarrolló los jeroglíficos como forma de escritura, las mastabas, pirámides e hipogeos como métodos de sepultura, y la momificación como método de inhumación, así como una religión emparentada con los dioses Ra y Osiris, entre muchos otros. La corona faraónica vivió épocas de crisis y esplendor, pero siempre dentro de sus fronteras, hasta que invasores externos, los hicsos, se apoderaron del Delta por cerca de una centuria (hacia 1650 a. C.), hasta que fueron expulsados. En respuesta, los ejércitos egipcios cruzaron el desierto del Sinaí y se expandieron hasta el río Éufrates, interviniendo de lleno en la política del Medio Oriente.
3.2.1-Ingeniería en Egipto. Durante gran parte de la historia egipcia, Menfis fue la ciudad más importante del país, país, se realizaron obras grandiosas de construcción, como es el muro de de la ciudad de Menfis. Sin embargo la obra de arquitectura más preponderante de los egipcios fueron las pirámides. Su primera construcción fue durante el Antiguo Imperio (la más antigua tiene más o menos cinco mil años – la de Sakkara, tumba del faraón Kjoser, 2.750 a.C.). El inventor de las pirámides fue el arquitecto Imhotep, el cual es considerado como el primer ingeniero en la edad antigua. Llevar a cabo la construcción de una pirámide era arduo y laborioso, si se considera que no se conocían ni el tornillo ni la polea, además no había otro mecanismo que la palanca. Una de las construcciones más famosas es “La Gran pirámide de Egipto “. Este se erige en el periodo de mayor apogeo del poder faraónico durante el Imperio Antiguo, y muestra la gran capacidad organizativa y el conocimiento adquirido por los artesanos y técnicos egipcios para erigir tales monumentos, aunque con medios aparentemente aparentemente simples. El texto más antiguo que indica el el modo de construirla proviene del historiador Heródoto
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“La pirámide fue edificándose de modo que en ella quedasen unas gradas o poyos que algunos llaman escalas y otros altares. Hecha así desde el principio la parte inferior, iban levantándose y subiendo las piedras, ya labradas, con cierta máquina formada de maderos cortos que, alzándolas desde el suelo, las ponía en el primer orden de gradas, desde el cual con otra máquina que en él tenían prevenida las subían al segundo orden, donde las cargaban sobre otra máquina semejante, prosiguiendo así en subirlas, pues parece que cuantos eran los órdenes de gradas, tantas eran en número las máquinas, o quizá no siendo más que una fácilmente transportable, la irían mudando de grada en grada, cada vez que la descargasen de la piedra; que bueno es dar de todo diversas explicaciones. Así es que la fachada empezó a pulirse por arriba, bajando después consecutivamente, de modo que la parte inferior, que estribaba es tribaba en el mismo suelo, fue la postrera pos trera en recibir la l a última mano. En la pirámide está notado con letras egipcias cuánto se gastó en rábanos, en cebollas y en ajos para el consumo de peones y oficiales; y me acuerdo muy bien que al leérmelo el intérprete me dijo que la cuenta ascendía a 4.600 talentos de plata”. plata”. Heródoto de Halicarnaso. Libro II. Euterpe. Cap. CXXIV-CXXV.
Fig.3.2.1.-Interpretación de la construcción descrita por Heródoto. Según Antoine-Yves Goguet. 1820.
Actualmente las ideas acerca de la construcción de las pirámides son especulaciones que intentan racionalizar las capacidades de construcción de los egipcios de la época pero que al hacerlo no no toman en cuenta la evidencia física, dejando enormes preguntas que aún no han podido ser respondidas. Para el manejo de las crecidas del Nilo, se construyeron diques y canales que eran sistemas complejos de irrigación, permitiendo el desarrollo de la agricultura, fundamental para sostener su civilización. Inventaron un dispositivo denominado denominado cigüeñal “Shaduf; Cuando la tierra de regadío era más alta
que el nivel del río, podían usarlo para elevar el agua hasta un nivel desde el cual se dirigía hacia la tierra. El aparato consiste en una cubeta unida mediante una cuerda al extremo largo de un palo apoyado, como contrapeso en su extremo corto. El operador hacía fuerza en el contrapeso para levantar la cubeta y balancear el palo sobre su fulcro.
Fig.3.2.2.-Cigüeñal Shaduf.
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En el año 2700 a. C., los egipcios introdujeron el primer sistema de numeración completamente desarrollado de base 10. Aunque no era un sistema posicional, permitió el uso de grandes números y también de fracciones en la forma de fracciones unitarias: fracciones del Ojo de Horus y varias fracciones binarias. Existen registros de que antes del año año 2000 a. C., ya había referencias claras que citaban aproximaciones para π y raíces cuadradas. Las relaciones del número exacto, tablas aritméticas, los problemas del álgebra y aplicaciones prácticas con pesos y medidas. Todo esto nos indica que ya en el imperio antiguo Egipcio, había conocimientos y avances técnicos para el desarrollo de su civilización.
Arquitectos importantes de Egipto. 2000 -Clepsidras; Creador de relojes de agua. 1495-1475 -Senmut , constructor de los obeliscos de la Reina Hatshepsut y del templo de Deir AlBahari. 1386 -Beknekhonsu, creador del obelisco de París que originalmente se encontraba en Luxor. 730 - En Jerusalén (SILO AM) también se construyó un acueducto pero su ingeniero es desconocido.
3.3.-Mesopotamia. Cuando apareció la escritura, aproximadamente en el 3.000 a. C., se utilizaba para llevar cuentas administrativas de la comunidad. El cálculo floreció en Mesopotamia mediante un sistema de numeración decimal y sistema sexagesimal, aplicándose fuertemente en el comercio. Además de la suma y resta se conocía la multiplicación y la división y, a partir del II milenio a. C. desarrollaron una matemática que permitía resolver ecuaciones hasta de tercer grado. Conocían asimismo un valor aproximado del número π, de la raíz y la potencia, y eran capaces de calcular volúmenes y
superficies de las principales figuras geométricas. Debido a la naturaleza arcillosa de de su suelo, esta esta civilización comenzó usando este material para la obtención de adobes o ladrillos cocidos. Formaba una argamasa argamasa impermeable muy utilizada, que estaba compuesta, además, de cal, arena y agua. Los constructores babilónicos no cavaban nunca cimientos, pensaban que como sus tierras poseían demasiada agua, el fondo sólido debería de estar lejos, por lo que renunciaban a alcanzarlo y se apoyaban directamente sobre el suelo interponiendo entre ese y el edificio un macizo de asiento. Se empieza a perfilar lo que hoy conocemos como Geotécnica. Las comunicaciones también fueron un referente en el Oriente Medio, siendo a mediados del IV milenio cuando empezaron a trazarse las primeras carreteras que permitieron enlazar las numerosas ciudades mesopotámicas. Así, la primera carretera de larga distancia es la llamada “Ruta Real“, que ya en el siglo VI a.C. unían las
ciudades de Persépolis con Sardes (capital de Lidia), a más de 2.500 km de distancia. Su prolongación hacia el este formaría la Ruta de la Seda.
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Los dos principales ríos de Mesopotamia, El Tigris y El El Éufrates, drenaban una alta carga sólida de sedimentos, provocando una colmatación de sus cauces. Las crecidas, que se se producían en primavera bajo el efecto de fusión de la la nieve, eran violentas (en especial las de la cuenca del Tigris), he impedía el desarrollo de una zona agrícola. Por lo tanto, fue necesario desarrollar técnicas de riego artificial en la zona donde la agricultura de secano era imposible. Se construye un sistema de canales que salían directamente de los ríos, y servían de base para una red jerárquica de pequeños canales y acequias. El sistema incluía cisternas para regular el flujo de los ríos, y en ocasiones acueductos, acueductos, dependiendo del terreno. terreno. Los sedimentos sedimentos aportados por por los ríos causaban la elevación de sus lechos en relación con los campos, y, por tanto, el agua podía irrigar los campos sin mayor problema. Debido a que era un pueblo guerrero, fueron los primeros en emplear armas de hierro, puesto que se conocía su manufactura. Inventaron la torre de asalto, que se convirtió en una pieza estándar del equipo militar durante durante dos mil años. Es importante mencionar que se conocía la rueda por ese entonces.
3.4.-Europa Occidental. Stonehenge es un hito de la ingeniería. Construido en tres fases durante un período de 1400 años, fue llevado a cabo por un gran grupo de obreros motivados, que poseían una clara idea de que lo que querían lograr, y las habilidades necesarias para realizarlo. Estos pioneros ingenieros de la Edad de Bronce rompían el suelo, alrededor de 5050 años atrás, con herramientas de excavación hechas de cornamentas y huesos de ganado. El desarrollo original incluía un círculo de postes de madera rodeados por una serie de bancos y zanjas. Cerca de 500 años después se erigieron las primeras piedras – todavía dos milenios antes de la invasión romana. Estas piedras azules de cinco toneladas de peso cada una, eran traídas desde las montañas Prescelli en el sur de Gales, a 400 km. de distancia. Estas piedras eran probablemente transportadas en enormes balsas a lo largo de la costa de Gales y hasta el río Avon. Luego eran arrastradas por tierra hasta Stonehenge. Sólo para ser abandonadas durante un siglo o más antes de que el verdadero trabajo comenzara.
3.5.-Antigua Grecia. Después de una Edad Oscura, época en la que florecieron Homero y Hesíodo, los griegos iniciaron una gran expansión geográfica, que los llevó a fundar colonias por todo el Mar Mediterráneo desarrollándose en las áreas del arte, filosofía, ciencia, literatura e ingeniería dado al creciente desarrollo desarrollo matemático.
3.5.1-Ingeniería en la Antigua Grecia. Para griegos el arquitecto es el jefe o el director de la construcción y la arquitectura es la técnica o el arte de quien realiza el proyecto y dirige la construcción de los edificios edificios o estructuras. estructuras. La palabra Τεχνη (techne) (techne) significa significa ‘saber hacer alguna cosa’, de allí que proceden proceden las palabras «técnica» y también «tectónico» (‘constructivo’). Gran parte del desarrollo arquitectónico de Grecia,
esta simbolizado en los Templos del Olimpo. Es interesante notar que la topografía, como la desarrollaron los griegos, se considera como la primera ciencia aplicada en la ingeniería, y será prácticamente la única ciencia aplicada durante los veinte siglos siguientes.
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Los matemáticos continuamente están demostrando verdades antiguas y buscando nuevas verdades, en tanto que los ingenieros están ansiosos por aprender las matemáticas que existen, de manera que las puedan aplicar al mundo habitual. Herón de Alejandría fue uno esos grandes genios de la historia helénica. La obra de Herón va de la geometría a la óptica y la mecánica. En su libro “Mecánica” describe diversas máquinas simples y algunos ingeniosos dispositivos, como la “fuente de Herón”. Este fue el primer texto conocido de ingeniería. Él fue el primer y más importante ingeniero de su época. Perfeccionó las obras de Ctesibio y Filón escribió algunos tratados sobre máquinas y aire comprimido (Neumática). Inventó el reloj de agua, el órgano hidráulico, la catapulta de aire comprimido. Estudió la determinación de áreas, volúmenes y pesos. Describió lo que se denomina palancas tornillo, cuñas, poleas, bomba para incendios, el helióstato, la eolipia y el teodolito, la máquina a vapor rudimentaria y el área del triángulo en función a sus lados y el semiperímetro. En 305 a. C., Demetrio aplica ese conocimiento produciendo la máquina máquina de guerra más temible de la época: el castillete, diseñado por el ingeniero Eplmaco, de nueve pisos, con una base cuadrada que medía entre 15 y 22.5m por lado y una altura altura total entre entre los 30 30 y los 45m. El equipo pesaba pesaba aproximadamente 82,5 toneladas, con ocho ruedas con aros de hierro, eran empujados y tirados por alrededor de 3.000 soldados (acarreadores). Contenía nueve pisos que contenía un tanque de agua y cubetas para apagar los fuegos que lo incendiaran. Los castilletes eran enormes monstruos. Arquímedes , conocido mejor por el “principio de Arquímedes”, era otro gran matemático y hábil ingeniero. Realizó muchos descubrimientos importantes en las áreas de la geometría plana y sólida, tal como una estimación más exacta de π, leyes para encontrar los centros de gravedad de las figuras planas, determinó la ley de las palancas y la demostró matemáticamente. Inventó lo que se conoce como “el tomillo de Arq uímedes”. Es Plutarco, quien relata: “En carta al rey Hierón de Siracusa, a quien lo unía gran amistad, afirmó que con una fuerza dada podía mover cualquier peso. Hierón, asombrado, solicitó a Arquímedes que realizara una demostración. Se Acordó que el objeto a mover fuera un barco de la armada del rey, ya que Hierón creía que éste no podría sacarse de las aguas navegables y llevarse a dique seco sin el empleo de un gran esfuerzo y numerosos hombres. Tras cargar el barco con muchos pasajeros y con las bodegas repletas, Arquímedes se sentó a cierta distancia y tirando de la cuerda alzó sin gran esfuerzo el barco, sacándolo del agua tan derecho y estable como si aún permaneciera en el mar ” ” Plutarco. Vidas Paralelas Paralelas 100 a. C.
Contribuciones de los Griegos. Construyeron redes de agua potable, usaban la plumada y cuerdas para medir, conocían la manera de hacer buenos cimientos. Fueron ingenieros que desarrollaron una metodología para realizar las tareas en forma eficiente y lograr mejorar la calidad de sus obras, lo más trascendente fue el descubrimiento de que la naturaleza se rige por leyes generales que pueden ser descritas en lenguaje humano. En Grecia a Anacarsis, se le atribuye el invento del ancla de dos brazos , del fuelle y la rueda del alfarero.
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3.6.- Antigua Roma. El período más fecundo de la historia de Roma en términos políticos, económicos, sociales y culturales fue en la Antigüedad. Era la cabeza de un gran estado imperial y sede de una nación establecida en tres continentes. En su momento de mayor desarrollo el imperio creado por Roma alcanzó los 3,5 millones de kilómetros cuadrados y unos 70 millones de habitantes, entre ciudadanos y no ciudadanos. Roma fue, y sigue siéndolo, una de las ciudades más importantes de la historia. Se la ha llamado la “Ciudad Eterna”. Roma, junto a Grecia, ha sido la madre cultural de las
modernas nacionalidades occidentales. En comparación con las de los griegos, las contribuciones romanas a la ciencia fueron limitadas; sin embargo, sí abundaron en soldados, dirigentes, administradores y juristas notables. Los romanos aplicaron mucho de lo que les había precedido en ingeniería. Triunfo de la construcción pública durante este periodo fue el Coliseo, este es un anfiteatro de la época del Imperio. Originalmente era denominado Anfiteatro Flavio (Amphitheatrum Flavium), en honor a “L a Dinastía Flavia” de emperadores que lo construyó, y pasó a ser llamado Colosseum por una gran estatua ubicada junto a él, el Coloso de Nerón. Nerón. Poseía un aforo aforo para 50.000 50.000 espectadores, con ochenta ochenta filas de gradas. Los que estaban cerca de la arena eran el Emperador y los senadores, y a medida que se ascendía se situaban los estratos inferiores de la sociedad. Los ingenieros de la época utilizaron las más variadas técnicas técnicas de construcción, llegando a exponer lo prodigio del desarrollo de infraestructura infraestructura imperante. Fueron además grandes constructores de carreteras. Parte de los 7.600 kilómetros de caminos que construyeron para mantener comunicado su impero aún permanecen intactos. La carretera romana estaba hecha de grandes grandes losas que descansaban sobre varias capas de grava y piedras, unidas por argamasa, una mezclada de cal, arena y agua. Construyeron además los acueductos romanos siguiendo esencialmente el mismo diseño que usaba arcos semicirculares de piedra montados sobre una hilera de pilares. Cuando un acueducto cruzaba una cañada, con frecuencia requería niveles múltiples de arcos.
4.- EDAD MEDIA La Edad Antigua había dado los cimientos fundamentales para el desarrollo en construcción y obras civiles, pero con la caída del Impero Romano, los avances científicos se quedaron en un periodo de oscurantismo. Así también el desarrollo de la ingeniería.
4.1.- Europa de la Edad Media. Etapa de la Historia europea que se extiende desde la caída del Imperio Romano de Occidente en el año 476 hasta la caída de Constantinopla (Imperio Romano de Oriente). El concepto fue creado por la gente del Renacimiento que advirtió la existencia de un periodo con características propias. El término tenía connotaciones despectivas, pues se considerada una época oscura comprendida entre dos épocas de esplendor cultural (entre la Edad Clásica y la Edad Moderna) Se construyeron en ese período los los castillos, y proliferaron durante la Edad Media cumpliendo funciones puramente castrenses, servía de residencia a los señores de la nobleza y a los propios reyes, llegando con el tiempo a ser un palacio fortificado. fortificado. Podía estar enclavado en los núcleos urbanos. Se situaban en lugares estratégicos, normalmente en puntos elevados y próximos a un curso de agua para su abastecimiento, desde donde pudiera organizarse la propia defensa y la la de las villas. En ámbito de la ingeniería se desarrollaron o perfeccionaron armamentos de guerra, como son la catapulta, ballesta y torres de de asalto. Un ingeniero debía construir y diseñar para su señor feudal, armas más efectivas, construir fortificaciones más poderosas.
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Un arma de gran poder desarrollado en esta época, era el lanza llamas de fuego griego, griego , una arma misteriosa misteriosa que trajo tantas victorias a sus poseedores. El Fuego Griego era conocido desde antes de la edad media, usado en un principio por las embarcaciones bizantinas, esta arma fue adoptada. Se util utilizaba izaba un bastón con forma de garra el cual estaba conectado a un tanque con la sustancia mediante una manguera. Al acercarse las tropas enemigas un sistema manual hacía de bomba y por la garra del bastón salía un rocío de fuego el cual, al ser prendido con una antorcha o flecha ardiente, aterraba no solo por su poder, si no por su reputación histórica, que según varios recuentos de la época, ardía hasta debajo del agua. Los enemigos temblaban con solo nombrarla.
SIGLO XV. Reflorece el desarrollo tecnológico entre los árabes del oriente. Se hicieron innovaciones importantes en la metalurgia del hierro y son destacables los siguientes logros y personajes: 1452 Leonardo Da Vinci. Múltiples ideas y principios mecánicos y arquitectónicos. 1454: GUTEMBERG inventa la imprenta de tipo móvil, que junto a la invención del papel permite la RÁPIDA Los chinos desarrollaron un proceso para fabricar papel. Mientras que los árabes desarrollaron los molinos, fabrican jabón, destilan perfumen y refinan azúcar.
5.-EDAD MODERNA. Es una época en la que se realizan importantes avances científicos y técnicos. Abarca desde el Renacimiento (fin XV) X V) hasta la l a revolución revo lución liberal (fin XVII). Los intelectuales piensan que gracias al dominio de la ciencia y la técnica, a la razón y a la creatividad humana, se solucionarán solucionarán todos los problemas. Sus principales exponentes exponentes se hallan en el campo de las artes, aunque también se produjo una renovación en las ciencias, tanto naturales como humanas. Italia fue el lugar de nacimiento y desarrollo de este movimiento. El Renacimiento fue fruto de la difusión de las ideas del humanismo, que determinaron una nueva concepción del del hombre y del mundo. Su desarrollo coincidió con el inicio de la Edad Moderna, marcada por la consolidación de los Estados europeos, los viajes transoceánicos que pusieron en contacto a Europa y América, la descomposición del feudalismo, el ascenso de la burguesía y la afirmación del capitalismo.
5.1.-La Ingeniería Mecánica en la Edad Moderna. 5.1.1.-El renacimiento: Leonardo Da Vinci. El humanismo del siglo XIV trajo consigo un deseo de renacimiento de la mentalidad clásica como reconocimiento a los grandes logros de los griegos y romanos en tiempos de antaño. Leonardo Da Vinci nació en 1452 en Vinci (Entre Florencia y Pisa). Arquitecto, pintor, escultor, Ingeniero y sabio italiano. Heredero de todas las aspiraciones artísticas del quattrocento florentino, aporta conclusiones geniales a la investigación de su siglo. A partir del siglo XVI, fue considerado como una especie de “mago”. A pesar de que muchas de sus obras se han perdido o no están acabadas, la significación de su obra es inmensa. Es también el ingeniero de los servicios hidráulicos, evidenciando con ello las aptitudes que expusiera en el memorial que al llegar a Milán presentó a su protector. Decía saber dirigir la construcción de puentes ligerísimos, fácil de poner y quitar, así como tener fácil manera de incendiar, en tiempo de guerra, los puentes del enemigo.
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Comprendió, mejor que nadie en su siglo y aún en el siguiente, la importancia de la observación científica rigurosa. Desgraciadamente, del mismo modo que frecuentemente podía fracasar a la hora de rematar un proyecto artístico, nunca concluyó sus planificados tratados sobre diversas materias científicas, cuyas teorías nos han llegado a través de anotaciones manuscritas. Los descubrimientos de Leonardo no se difundieron en su época debido a que suponían un avance tan grande que los hacía indescifrables, hasta tal punto que, de haberse publicado, hubieran revolucionado la ciencia del siglo XVI. De hecho, Leonardo anticipa muchos descubrimientos de los tiempos modernos. En el campo de la anatomía estudió la circulación sanguínea y el funcionamiento del ojo. Realizó descubrimientos en meteorología y geología, conoció el efecto de la Luna sobre las mareas, anticipó las concepciones modernas sobre la formación de los continentes y conjeturó sobre el origen de las conchas fosilizadas. Por otro lado, es uno de los inventores de la hidráulica y probablemente descubrió el hidrómetro; su programa para la canalización de los ríos todavía posee valor práctico. Inventó un gran número de máquinas ingeniosas, entre ellas un traje de buzo, y especialmente sus máquinas voladoras, que, aunque sin aplicación práctica inmediata, establecieron algunos principios de la aerodinámica.
Ne wton.. 5.1.2.- Galileo Galilei e Isaac Newton Galileo nació en Pisa en el año 1564. Empezó estudiando para médico en la Universidad Isana, pero pronto su vocación por las matemáticas y la física le desvió de la medicina. Su primer descubrimiento, la ley del péndulo, lo realizó cuando sólo tenía diez y siete años. Estaba en la catedral de Pisa cuando vio que para encender una lámpara, la retiraban hacia un lado. Al dejar de retenerla, una vez encendida, la lámpara oscilaba como un péndulo, con movimientos que eran cada vez menores, pero de igual duración. A falta de cronómetro, Galileo midió el compás regular de las oscilaciones de la lámpara valiéndose de los latidos de su propio pulso. En el año 1586 realizó interesantes descubrimientos de hidrostática, que le dieron celebridad y pronto fue nombrado profesor de matemáticas matemáticas de la Universidad Universidad de Pisa. Allí continuó sus estudios sobre la caída de los cuerpos. Galileo llegó a la conclusión de que la velocidad de un cuerpo al caer depende del tiempo que ha estado cayendo, esto es, que al empezar va despacio y aumenta su velocidad a cada unidad de tiempo, y que los espacios recorridos al caer son son proporcionales a los cuadrados cuadrados de los periodos de tiempo durante durante los cuales el cuerpo ha estado cayendo. Como se ve en la formulación de estos principios, Galileo podía formular la Ley de la Gravedad, aunque sin darle el carácter de Ley del Universo, que es lo que hace sublime la Ley de Gravitación Universal de Newton.
Mientras el estudio de la estática se remonta al tiempo de los filósofos griegos, la primera contribución importante a la dinámica fue hecha por Galileo (1564-1642). (1564-1642). Los experimentos de Galileo sobre cuerpos uniformemente acelerados condujeron a Newton (1642-1727) a formular sus leyes fundamentales del movimiento. La primera y tercera leyes de Newton del movimiento se usaron ampliamente en estática para estudiar a los cuerpos en reposo y las fuerzas que actuaban sobre ellos. Estas dos leyes se emplean también en dinámica; de hecho son suficientes para el estudio del movimiento de los cuerpos cuando no hay aceleración. Pero cuando los cuerpos están acelerados, es necesario utilizar la segunda ley de Newton para relacionar el movimiento del cuerpo con las fuerzas que actúan sobre él.
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5.2.-Influencias en Europa. El creciente contacto con el mundo islámico, que atravesaba la Edad de Oro del Islam, en Al-Ándalus y Sicilia (historia del Islam en la Italia del sur), las Cruzadas, la Reconquista, así como el incremento de los contactos con el Imperio bizantino, permitió a la Cristiandad Latina buscar y traducir las obras de los filósofos y científicos griegos e islámicos, especialmente las obras de Aristóteles, Euclides, Ptolomeo, Plotino, Geber, Al-Khwarizmi, Al-Razi, Abulcasis, Alhacén, Avicena, Avempace, y Averroes, entre otros. El desarrollo de las universidades medievales las permitió ayudar materialmente en la traducción y propagación de esos textos y comenzó una nueva infraestructura necesaria para las comunidades científicas. Durante el siglo XII en Europa hubo un cambio radical en la tasa de innovaciones y nuevos inventos, lo que, aunque partía de niveles prácticamente planos, tuvo influencia en la transformación de los medios de producción tradicionales y el crecimiento económico. En menos de un siglo hubo más inventos desarrollados y aplicados con utilidad que en los mil años anteriores de la historia humana en todo el mundo. El periodo vio avances tecnológicos importantes, como la invención del grabado, la pólvora, la lente, la mejora de los relojes, el astrolabio, y una gran mejora de los barcos. Esos dos últimos hechos hicieron posible la futura “Era de los Descubrimientos ”. Los historiadores de la tecnología han enumerado algunos hechos de esta cuasi-revolución tecnológica, es así como nace una serie de avances en la ciencia, donde muchos personajes son inventores, científicos y de algún algún modo ingenieros.
Siglos XV y XVI : En esta etapa caracterizada por los grandes descubrimientos geográficos, se destacan. Juan de la Cosa ; Miguel Ángel(1500). Girolamo Cardano , la suspensión cardánica (1530). El descubrimiento de otras tierras, pueblos y culturas, significo el inicio del desarrollo del intercambio comercial. La necesidad de trasladarse a otros países y continentes, por razones comerciales y políticas, incentivo el desarrollo de la Ingeniería Naval. Surge una nueva clase social: el comerciante burgués, burgués, que se alza frente a la nobleza y acaba con los privilegios de los dueños de las tierras. El uso de esclavos como fuente primaria de energía, se hace cada vez mas inaceptable. Esto trae como consecuencia el desarrollo de otras formas de energías aptas para ser usadas en diversos trabajos: Invención de los molinos de agua y viento elementos que se agregan al uso de la fuerza animal. Surgen los artesanos: - Tejidos – Herramientas - Productos Artesanales. Dado al desarrollo y construcción de sistemas de defensa para ciudades y fabricación de implementos para el ataque nace la Ingeniería Militar. La Ingeniería Civil soluciona los problemas relacionados con la ciudad, ciudad, LA CIVIS, diseños de caminos, puentes , edificios, red de alcantarillado, etc.
6.-EDAD CONTEMPORANEA. 6.1.-Revolución industrial. La revolución industrial fue un movimiento tecnológico y científico que permitió al ser humano entrar en posesión de nuevos medios y elementos, que hicieron más viable la producción, el desarrollo y superación cultural y económica del hombre y de la sociedad en general.
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6.1.1.- Inicios de la revolución industrial. En el siglo XVI, los avances de Andreas Vesalio en medicina y Nicolás Copérnico y Galileo Galilei en astronomía cambiaron la visión del mundo. Sentaron las bases para una serie de descubrimientos: la Teoría de la Gravedad de Isaac Newton, el principio de que toda vida procede de otra vida de Lazzaro Spallanzani, el descubrimiento de los microorganismos por Anton van Leeuwenhoek, la vacunación de Edward Jenner. Paralelamente, los esfuerzos de inventores como Thomas Newcomen y James Watt llevaron a la invención, a finales del siglo XVIII, de la máquina de vapor.
6.2.-Primera Revolución Industrial (1760-1830). Fue en Inglaterra donde se dio inicio el proceso de la Revolución Industrial, que ya se venía insinuando en el resto del continente, desde el siglo XVI, con la intensificación del comercio y la acentuación del movimiento mercantil.
6.2.1.- Ingenieros e inventores. Los rasgos de los Ingenieros de aquel entonces tienen mucho que ver con el inventor. Sin embargo el inventor e Ingeniero pueden llegar a contraponerse, ya que un inventor pretende convertir una idea en riqueza, a costa de todo, incluso a costa de las leyes de de la naturaleza, mientras que el ingeniero ingeniero pretende lo mismo, mismo, pero a partir de un conocimiento científico, apoyando su idea en éste. Durante la primera revolución industrial hubieron muchas invenciones, desarrollados por grandes ingenieros, de entre las más destacables pueden ser la máquina de hilar y de tejer hidráulica, que, posteriormente, dieron paso a la maquina mecánica y automática que favorecieron a la industria textil. Otra máquina importante es la de vapor a cargo de James Watt (1785), éste otorgo fuerza mecánica a la industria fabril, aumentando la producción y revolucionando el transporte. Enrique Cart un inventor e ingeniero (1784) ideó un procedimiento para batir el hierro fundido, y, en 1886, se inventó la laminadora para fabricar chapas de hierro. George Stephenson (1825) aplicó la máquina de vapor en los ferrocarriles y, ya antes en 1807, Robert Fulton la aplica a la navegación con su barco de vapor, facilitando de este modo el transporte.
6.2.2.- Aspectos 6.2.2.- Aspectos preponderantes de la primera revolución industrial. Las materias materias primas primas usadas son el carbón y el petróleo, la madera madera y el algodón. El carbón es la fuente de energía utilizada en esta fase por excelencia, ya que era el combustible de la la máquina de vapor. También se utilizó la la energía del agua y la mecánica (producida por el hombre), que hacían funcionar las primeras máquinas de vapor. Se busca
la mecanización.
6.3.-Segunda Revolución Industrial (1870-1914) La Segunda Revolución Industrial fue la segunda fase de la Revolución Industrial, cuando el capitalismo maduró definitivamente como sistema económico y estableció sus "pilares fundamentales", fue un proceso de innovaciones tecnológicas, científicas, sociales y económicas. Su comienzo suele fijarse entre 1870 y 1914, momento en el cual se empieza a observar el surgimiento de nuevas y mejoradas técnicas de producción, y una nueva clase de industrias, como la industria química, eléctrica o el transporte; además de empezar a darse la industrialización en nuevos países como el recién nacido Imperio Alemán, Rusia, Japón, Estados Unidos o Países Bajos.
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6.3.1.- Aspectos 6.3.1.- Aspectos preponderantes de la segunda revolución industrial. Este periodo vio el desarrollo de nuevas formas de energía nunca antes vistas o utilizadas, como el gas o el petróleo, además de producirse una revolución científica sin precedentes, que abrió nuevos campos de investigación. Nuevas invenciones revolucionaron y caracterizaron este periodo; la aparición de nuevas máquinas e invenciones como el motor de combustión interna, el desarrollo del aeroplano y el automóvil y su correspondiente comercialización, además de la producción en masa de bienes de consumo, la refrigeración mecánica o la invención del teléfono o la radio caracterizaron esta revolución y sus años posteriores.
6.3.1.1.- Industria química. La industria química conoció un primer desarrollo en la Primera Revolución Industrial, ahora va a experimentar una expansión sin precedentes y se van a encontrar soluciones prácticamente para todos los campos de la producción. Aparecen las materias primas químicas, cómo el plástico y otros tipos de tejidos que se van a usar en la industria textil. La madera deja de usarse y la utilización de minerales aumenta. Los colorantes artificiales van a sustituir a los colorantes naturales anteriores y se obtendrán de productos derivados de la hulla como el alquitrán y el benzol. La investigación en este campo fue muy intensa debido a la gran demanda de la industria textil y en menos de 20 años se encontraron sustitutos de todos los tintes naturales. Los explosivos adquieren un gran desarrollo. La pólvora era el único conocido y estallaba por ignición (fuego), se van a descubrir nuevos explosivos químicos que estallan por percusión como la nitrocelulosa y la nitroglicerina, esta última del italiano Sobrero.
6.3.1.1.1- Ingeniería Química. En realidad, los técnicos y científicos que llevaron a cabo la expansión de la industria química, se consideraban químicos y no ingenieros (Lewis, 1959). No fue hasta 1818, cuando se fundó el Instituto de Ingenieros Civiles de Inglaterra (Institute of Civil Engineers) con la finalidad de fomentar la adquisición de los conocimientos que requiere el ejercicio de la ingeniería civil (Johnson, 1979).
6.3.1.2.- Industria Eléctrica. La electricidad ha sido materia de interés científico desde principios del siglo XVII. El primer ingeniero electricista fue probablemente William Gilbert quien diseñó el "versorium", un aparato que detectaba la presencia de objetos estáticamente cargado. El también fue el primero en marcar una clara distinción entre electricidad magnética y estática y se le atribuye la creación del término electricidad. En 1775 la experimentación científica de Alessandro Volta resultó en la creación del electróforo, un aparato que producía carga eléctrica estática, y por el 1800 Volta inventó la pila voltaica, el predecesor de la batería eléctrica. Thomas Edison construyó la primera red de energía eléctrica del mundo. mundo. Sin embargo, no no fue hasta el siglo siglo XIX que las investigaciones dentro de la ingeniería eléctrica empezaron a intensificarse. Algunos de los desarrollos notables en éste siglo incluyen el trabajo de Georg Ohm, Ohm, quien en 1827 midió la relación entre corriente eléctrica y la diferencia de potenciales en un conductor, Michael Faraday el que descubrió la inducción electromagnética en 1831, y James Clerk Maxwell, quien en 1873 publicó la teoría unificada de la electricidad y magnetismo en su tratado Electricity and Magnetism. Nikola Tesla hizo posibles las redes de transmisión de energía eléctrica de larga distancia.
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6.3.1.2.1.- Ingeniería Eléctrica. Durante estos años, el estudio de la electricidad era ampliamente considerado como una rama de la física. No fue fue hasta hasta finales del del siglo XIX que las las universidades empezaron a ofrecer carreras en ingeniería eléctrica. La Universidad Técnica de Darmstadt tuvo la primera cátedra y facultad de ingeniería eléctrica en 1882. En 1883 la Universidad Técnica de Darmstadt y la Universidad Cornell empezaron a dar los primeros cursos de ingeniería eléctrica, y en 1885 el University College de Londres fundó la primera cátedra de ingeniería eléctrica en el Reino Unido. La Universidad de Misuri estableció el primer departamento de ingeniería eléctrica en los Estados Unidos en 1886. Durante este período, el trabajo relacionado con la ingenería eléctrica se incrementó rápidamente. En 1882, Thomas Edison encendió la primera red de energía eléctrica de gran escala que proveía 110 volts de corriente continua a 59 clientes en el bajo Manhattan. En 1887, Nikola Tesla llenó un número de patentes sobre una forma de distribución de energía eléctrica conocida como corriente alterna. En los años siguientes una amarga rivalidad entre Edison y Tesla, conocida como "La guerra de las corrientes", tomó lugar sobre el mejor método de distribución. Eventualmente, la corriente alterna remplazó a la corriente continua, mientras se expandía y se mejoraba la eficiencia de las redes de distribución energética.
6.3.1.3.- Industria Motriz. Durante el período de la segunda revolución industrial el coste de los transportes experimentó un gran descenso que permitió la integración de los mercados hasta entonces muy desconectados, esto impulsó el comercio internacional, la integración de los mercados nacionales e internacionales, la unión de zonas productoras y consumidoras de todo tipo de recursos y las migraciones generalizadas de personas. El cambio en el ferrocarril fue espectacular y siguió siendo el medio de comunicación terrestre más utilizado. El desarrollo del transporte naval fue también muy notable. Lo más importante fue la aplicación sistemática a los barcos de calderas a vapor de triple y cuádruple expansión mucho más eficientes, la introducción del casco de hierro en 1860 y posteriormente de acero en 1879 y la aplicación de la turbina a vapor en 1894. Estas innovaciones disminuyeron los costes de mantenimiento y funcionamiento de las naves y aumentaron el espacio reservado para las mercancías y los pasajeros.
6.3.1.4.- Industria metalúrgica. Durante la primera revolución industrial el hierro se aplicó casi exclusivamente al ferrocarril, ahora va a encontrar nuevas aplicaciones como la construcción y el armamento. En el terreno constructivo se van a levantar puentes en hierro, estaciones de trenes, mercados, monumentos como la Torre Eiffel en 1889, y sería la base para la construcción de los primeros rascacielos en Chicago al hacer estos edificios con una estructura de hierro. El acero (aleación de hierro con una pequeña cantidad de carbono) era un metal muy caro de producir y su utilización se limitaba a escasos productos: cuchillería, aparatos de precisión. El panorama cambia al aparecer nuevos procedimientos como el convertidor de Bessemer en 1855 que permitió incrementar la producción de acero a un precio razonable. En el campo armamentístico se utilizará más el acero que el hierro, las nuevas aplicaciones pasan por la construcción de acorazados o submarinos totalmente revestidos de acero.
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6.4.- Guerra Mundial Los grandes avances realizados en la segunda revolución industrial dan pie al hombre para verse enfrentado a uno de los hechos hechos más catastróficos catastróficos de la humanidad; la Primera y Segunda Guerra Mundial. Fue allí, sin lugar a dudas, donde se desarrollaron muchos de los grandes avances en Ingeniería.
6.4.1.- Primera Guerra Mundial Los verdaderos factores que desencadenaron la Primera Guerra Mundial fueron el intenso espíritu nacionalista que se extendió por Europa a lo largo del siglo XIX y comienzos del XX, el imperialismo, la rivalidad económica y política entre las distintas naciones y el proceso de militarización y de vertiginosa carrera armamentística que caracterizó a la sociedad internacional durante el último tercio del siglo XIX, a partir de la creación de dos sistemas de alianzas enfrentadas. La Revolución Francesa y las Guerras Napoleónicas habían difundido por la mayor parte del continente europeo el concepto de democracia, extendiéndose así la idea de que las poblaciones que compartían un origen étnico, una lengua y unos mismos ideales políticos tenían derecho a formar estados independientes. Sin embargo, el principio de la autodeterminación nacional fue totalmente ignorado por las fuerzas dinásticas y reaccionarias que decidieron el destino de los asuntos europeos en el Congreso de Viena (1815). Muchos de los pueblos que deseaban su autonomía quedaron sometidos a dinastías locales o a otras naciones. Comienza la primera primera guerra mundial. La causa que provocó el estallido fue fue el asesinato del archiduque de Austria-Hungría, Francisco Fernando, en Sarajevo Serbia, el 28 de Junio de 1914. El papel decisivo en la guerra no lo jugaría el número de soldados, sino el empleo de armas nuevas. Con las trincheras se volvió al uso masivo de granadas, utilizadas anteriormente en las guerras coloniales. En octubre de 1914 surgió el Lanza llamas llamas En abril de 1915 los alemanes comenzaron a utilizar los gases asfixiantes. Se juzgó que serían un arma definitiva pero el uso de las máscaras neutralizó su temible potencia inicial. En gran medida la primera guerra mundial sería un enfrentamiento de artillería. El cañón se convirtió en un arma arma clave. Por primera vez, el aire (espacio (espacio aéreo) fue escenario bélico con los aeroplanos y dirigibles. El avión era idóneo para la la observación y el dirigible para los bombarderos. Aunque el avión apareció (1903) con fines civiles gracias a los hermanos Wright , desde sus inicios estuvo vinculado al ejército, necesitando tan sólo tres años para ser utilizado en un conflicto bélico. El tanque fue un arma decisiva, fue el artífice la de la victoria aliada. La idea de un artefacto que pudiera derribar alambrados, destruir nidos de ametralladoras y dirigir el aavance vance de la infantería, nació conjuntamente en Francia y Gran Bretaña. Otra innovación decisiva en la contienda, fueron los submarinos pero el ataque a transportes civiles, provocó la protesta de los países neutrales y fue uno de los motivos de la intervención de EE.UU. en la guerra. En este panorama hace presente la Ingeniería Militar.
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6.4.1.1.-Ingeniería Militar. La ingeniería militar es la rama de la ingeniería que da apoyo a las actividades de combate y logística de los ejércitos mediante un sistema MCP (Movilidad, Contramovilidad y Protección) construyendo puentes, campos minados, pasarelas, etc. Ingenieros constructores o zapadores se encargan también de destruir todo lo que pueda facilitar las actividades del enemigo y aumentar el poder defensivo por medio de construcciones o mejoramiento de estructuras de defensa. Además de sus misiones clásicas de apoyo en combate en situaciones de guerra, actúa en épocas de paz colaborando en la solución de problemas de infraestructura de índole nacional. En el ámbito de una unidad/cuerpo, ingeniero militar es aquel que tiene como misiones facilitar el movimiento de las fuerzas propias e impedir o dificultar el del enemigo. Las tareas de un soldado de ingenieros incluyen la construcción de caminos y puentes, tendido de campos de minas o la detección y limpieza de obstáculos. En algunos ejércitos también es responsabilidad de los ingenieros las comunicaciones tácticas de sus unidades
6.4.2.- Segunda Guerra Mundial. La Segunda Guerra Mundial fue un conflicto militar global que se desarrolló entre 1939 y 1945. En él se vieron implicadas la mayor parte de las naciones del mundo, incluidas todas las grandes potencias, alineadas en dos alianzas militares opuestas: los Aliados y las Potencias del Eje. Fue la mayor contienda bélica de la Historia, con más de 100 millones de militares movilizados y un estado de «guerra total» en que los grandes contendientes destinaron toda su capacidad económica, militar y científica al servicio del esfuerzo armamentístico, borrando la distinción entre recursos civiles y militares. Marcada por hechos de enorme significación que incluyeron la muerte masiva de civiles, el Holocausto y el uso por primera y última vez de armas nucleares en un conflicto militar, la Segunda Guerra Mundial fue el conflicto más mortífero en la historia de la humanidad, con un resultado final de entre 50 y 70 millones de víctimas.
6.4.2.1.- Avances tecnológicos durante La Segunda Guerra Mundial. Pero los avances en Ingeniería fueron significativas, Guillermo Marconi sugirió sugirió en 1922, tras el hundimiento del Titanic por el impacto con un iceberg, que se podían detectar buques en situaciones de mala visibilidad mediante ondas de radio. Esta idea fue desarrollada y en 1935, el ingeniero inglés Sir Robert Watson-Watt logró la primera detección de un avión a través de ondas de radio a una distancia de 15 millas. Este ingenio, conocido como Radar (acrónimo inglés de Radio Detection And Ranging), proporcionó una ayuda decisiva a los pilotos durante la II Guerra Mundial. Durante la II Guerra Mundial, el vehículo todo terreno americano, conocido como jeep, significó una revolución en los campos de batalla. En 1938, el húngaro-argentino Laszlo Biro, inventa el bolígrafo de bola, en sustitución de las antiguas estilográficas de tinta, ya que éstas se secaban rápidamente y se atascaban, provocando chorretones de tinta. En la II Guerra Mundial fue empleado por los pilotos porque sus clásicas estilográficas explotaban como consecuencia de las altísimas presiones alcanzadas en las bruscas maniobras.
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Los primeros detergentes en polvo estaban constituidos a base de grasa animal y ceniza. Como consecuencia de la II Guerra Mundial, hubo una escasez de esta grasa por lo que apareció el detergente en polvo origen industrial, incluyendo mezclas de tensoactivos con otras sustancias, para sustituirlo. Los primeros detergentes de este tipo, derivados del benceno, se utilizaron ampliamente en los años 40 y 50, pero no eran solubles ni biodegradables, lo que los hacía ecológicamente dañinos. En 1941, los estadounidenses Lyle Goodhue y William Sullivan, inventaron el moderno pulverizador (spray, aerosol, etc.), basado en la lata con válvula del ingeniero noruego Erik Rotheim (1927). Gracias a este pulverizador, los soldados americanos podían rociar un insecticida d enominado “bomba insecto”, para combatir las enfermedades causadas por insectos en el área del Pacífico durante la Segunda Guerra Mundial. Se fabricaron 50 millones de unidades, y como resultado de la gran aceptación por parte del público de los excedentes de la guerra, las compañías comerciales empezaron a buscar formas de explotar esta novedosa forma de envasado. La creación y utilización de la bomba atómica viene marcada por los acontecimientos de la época en la Segunda Guerra Mundial. Albert Einstein, persuadido por otros científicos, recomendó al presidente de EE.UU. su desarrollo, como respuesta a la amenaza alemana. En 1945 fueron lanzadas sobre las ciudades japonesas de Hiroshima una bomba de uranio (Little Boy), equivalente a 14.000 toneladas de TNT, y una bomba de plutonio (Fat Man) sobre Nagasaki, de doble potencia que la anterior, para acelerar la rendición incondicional de Japón. Actualmente, las reacciones nucleares se ejecutan de una forma controlada en las centrales nucleares, nucleares, proporcionando grandes cantidades de energía eléctrica. El químico suizo Paul Müller utilizó por primera vez en la II Guerra Mundial el DDT (diclorodifeniltricloroetano) para matar insectos, al afectar su sistema nervioso. A partir de entonces se extendió por todo el mundo en grandes cantidades para combatir la fiebre amarilla, el tifus, la elefantiasis, y otras enfermedades transmitidas por insectos, comercializándose en 1942.
6.4.2.1.-Científicos de la Época Contemporánea.
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6.5.- Tercera Revolución Industrial (1970-1990) (1970-199 0) La llamada tercera revolución industrial, tercera revolución científico-técnica o revolución de la inteligencia (RCT) se origina al acabar la II Guerra Mundial y cobra fuerza a causa de la crisis que experimenta el capitalismo de la época. Se inicia en 1970 y quienes surgen como los líderes son los Estados Unidos, Japón y los países europeos. La tercera revolución nació lentamente en los laboratorios de investigación donde el primer logro fue la fabricación de la primera computadora “ENIAC” para los militares en 1940. La infraestructura de éxito son las redes y las telecomunicaciones, así como los sistemas de transportación masiva (sobre todo la aérea). La tecnología ahora enfocada a la microelectrónica, la tecnología de la información y la administración del conocimiento y el crecimiento de las empresas de servicio (no (no de ensamble). Las áreas más representativas de ésta son la investigación y desarrollo (I+D) de la energía nuclear, las telecomunicaciones, el espacio y Universo así como las ciencias de la informática, la robótica y la biotecnología. El perfil del progreso cambia en las últimas dos décadas del siglo y, en particular, en la década de los noventa. La principal fuente de creación de riqueza pasa a ser la innovación tecnológica en una gran variedad de áreas. En todas las etapas hay una clara complementariedad entre la ciencia y su desarrollo en forma de instrumentos. En las tres revoluciones industriales la pauta del progreso es similar y no puede trazarse en línea divisoria. Mal podría decirse que tanto en la primera como en la segunda revolución el avance estaba en las maquinas, y ahora en el conocimiento. El gasto en ciencia y tecnología sólo se manifiesta en la medida en que las empresas tengan los equipos para complementar los descubrimientos. La infraestructura de éxito son las redes y las telecomunicaciones, así como los sistemas de transportación masiva (sobre todo la aérea). La tecnología ahora enfocada a la microelectrónica, la tecnología de la información y la administración del conocimiento y el el crecimiento de las empresas de servicio. Con el desarrollo desarrollo de dispositivos de procesamiento de la información cada vez más asombrosos: Teléfonos celulares, computadores portátiles, televisores con pantallas de LED y plasma, sistemas de almacenamiento portátil, la INTERNET y redes mundiales, se desarrolla la Ingeniería Electrónica.
6.5.1.-La carrera espacial La carrera espacial fue una competencia entre Estados Unidos y la Unión Soviética que duró aproximadamente desde 1957 a 1975. Supuso el esfuerzo paralelo entre ambos países de explorar el espacio exterior con satélites artificiales, de enviar humanos al espacio y de posar a un ser humano en la Luna. Aunque sus raíces están en las primeras tecnologías de cohetes y en las tensiones internacionales que siguieron a la Segunda Guerra Mundial, la carrera espacial comenzó de hecho tras el lanzamiento soviético del Sputnik 1 el 4 de octubre de 1957.
6.5.1.1.-Influencias militares iniciales Los cohetes han interesado a científicos y aficionados desde hace siglos. Los chinos los utilizaron como armas ya en el siglo XI. El científico ruso Konstantin Tsiolkovsky teorizó en la década de 1880 sobre cohetes multi-fase propulsados por combustible líquido que podrían llegar al espacio, pero no fue hasta 1926 que el estadounidense Robert Goddard diseñara un cohete de combustible líquido práctico.
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Goddard realizó sus trabajos sobre cohetería en la oscuridad, ya que la comunidad científica, el público e incluso The New York Times se burlaban de él. Hizo falta una guerra para catapultar la cohetería a la notoriedad. Esto resultó ser un precursor del futuro, ya que cualquier "carrera espacial" quedaría inextricablemente vinculada a las ambiciones militares de las naciones implicadas, a pesar de su carácter mayoritariamente científico y de su retórica pacifista.
6.5.1.2.-Contribuciones alemanas A mediados de la década de los 20, científicos alemanes empezaron a experimentar con cohetes propulsados por combustibles líquidos que eran capaces de alcanzar altitudes y distancias relativamente altas. En 1932, el Reichswehr, predecesor de la Wehrmacht, adquirió interés en la cohetería como artillería de largo alcance. Wernher von Braun, un científico de cohetes en alza, se unió al esfuerzo y desarrolló armas así para su uso en la Segunda Guerra Mundial por parte de la Alemania nazi. Von Braun adoptó muchas ideas de la investigación original de Robert Goddard, estudiando y mejorando los cohetes de Goddard. El cohete A4 alemán, lanzado en 1942, se convirtió en el primer proyectil en alcanzar el espacio. En 1943, Alemania empezó la producción de su sucesor, el cohete V2, con un alcance de 300 km y portando una cabeza de guerra de 1000 kg. La Wehrmacht disparó miles de cohetes V-2 contra las naciones aliadas, causando daños y muertes masivas. Sin embargo, murieron más trabajadores en la producción de los V2 que en los ataques.
6.5.1.3.-Raíces en la guerra fría Tras la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos y la Unión Soviética se embarcaron en una amarga Guerra Fría de espionaje y propaganda. La exploración espacial y la tecnología de satélites alimentaron la guerra fría en ambos frentes. El equipamiento a bordo de satélites podía espiar a otros países, mientras que los logros espaciales servían de propaganda para demostrar la capacidad científica y el potencial militar de un país. Los mismos cohetes que podían poner en órbita a un hombre o alcanzar algún punto de la Luna podían enviar una bomba atómica a una ciudad enemiga cualquiera. Gran parte del desarrollo tecnológico requerido para el viaje espacial se aplicaba igualmente a los cohetes de guerra como los misiles balísticos intercontinentales. Junto con otros aspectos de la carrera armamentística, el progreso en el espacio se mostraba como un indicador de la capacidad tecnológica y económica, demostrando la superioridad de la ideología del país. La investigación espacial tenía un doble propósito: podía servir a fines pacíficos, pero también podía contribuir en objetivos militares. Las dos superpotencias trabajaron para ganarse una ventaja en la investigación espacial, sin saber quién daría el gran salto primero. Habían sentado las bases para una carrera hacia el espacio, y tan solo esperaban el disparo de salida.
6.5.1.4.-Avances en tecnología y educación La tecnología, especialmente la ingeniería aeroespacial y la comunicación electrónica, avanzaron mucho durante este periodo. Sin embargo, los efectos de la carrera espacial se extendieron más allá de la cohetería, la física y la astronomía. La "tecnología de la era espacial" llegó y alcanzó campos tan diversos como la economía familiar y de consumo y los estudios de defoliación forestal, y el esfuerzo por ganar la carrera cambió la propia manera en que los estudiantes estudiaban la ciencia.
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Se hizo un avance superior en electrónica, medición remota, control de vehículos y control robótico.
6.5.1.-Ingenieria Electrónica La investigación actual dirigida a aumentar la velocidad y capacidad de las computadoras se centra sobre todo en la mejora de la tecnología de los circuitos integrados y en el desarrollo de componentes de conmutación aún más rápidos. Se han construido circuitos integrados a gran escala que contienen varios millones de componentes en un solo chip. Se han llegado a fabricar computadoras que alcanzan altísimas velocidades en las cuales los semiconductores son reemplazados por circuitos superconductores que funcionan a temperaturas próximas al cero absoluto. Se avanza en robótica.
6.5.1.1.-Robótica. Robótica es la ciencia y la tecnología de los robots. Se ocupa del diseño, anufactura y aplicaciones de los robots. La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control. Otras áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables y las máquinas de estados. El término robot se produjo en la traducción al inglés de la palabra checa (robota, que significa trabajos forzados), fue traducida al inglés como robot.
Fig.5.5.1.- Tabla de avances de robótica.
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7.-GRANDES 7.-GRANDES OBRAS DE INGENIERÍA. La ingeniería y el arte siempre han estado íntimamente relacionados. Nadie puede contradecir que las antiguas siete maravillas del mundo antiguo fueron creadas con mucho de ingeniería, además de talento y sentido artístico. Pero la ingeniería no tiene porque tener una componente artística a la fuerza. Ahí esta la delgada línea que las separa. Las maravillas de la ingeniería moderna, comparadas sólo a las antiguas obras de la Mesopotamia o Egipto. Estos proyectos colosales y sorprendentes tienen en su haber algún record mundial, ya sea de altura, escala, atrevimiento.
Fig.5.1.1.- Barrera de Venecia. Millau.
Fig.5.1.2.-Elevador Fig.5.1.2.-Eleva dor Bailong.
Fig.5.1.3.- Viaducto
El primero es la Barrera contra las mareas de Venecia, un proyecto faraónico que pretende evitar la inundación de la ciudad, que cada vez es más frecuente. Consta de 80 barreras que, instaladas en el fondo del mar, se elevan mediante compresión de aire para evitar el paso del agua. El segundo es el Elevador de Bailong, el mayor elevador exterior del mundo, situado en Zhangjiajie (China). Con una altura de casi 200 metros y cabina de cristal que permite contemplar el paisaje mientras subes. El tercero es el Viaducto Millau (Francia), más alto que la Torre Eiffel y de casi dos kilómetros de largo. El cuarto es el gasoducto entre More (Noruega) y Easington (Reino Unido), el mayor gasoducto submarino del mundo con más de 1.200 kilómetros de longitud. El quinto es la Presa de las Tres Gargantas, en China, de la que ya hemos hablado aquí en ocasiones. El sexto es el Big Dig, un proyecto de tunelación en Boston, que ya se ha convertido en la construcción más cara de la historia norteamericana. Y por último el séptimo es el Proyecto Toshka en Mubarak (Egipto), que pretende convertir más de 2.000 kilómetros cuadrados de desierto en tierra cultivable
8.- National Academy of Engineering (Academina Nacional de Ingeniería) Invitados por la National Academy of Engineering (Academina Nacional de Ingeniería) de los Estados Unidos, un grupo compuesto por 18 de las mentes más brillantes de la actualidad, se reunió para elaborar una lista de los problemas tecnológicos del siglo XXI que, de ser resueltos, cambiarían el mundo. El grupo se centró en cuatro áreas específicas para hacer sus proyecciones: la sustentabilidad, la salud, la vulnerabilidad y la alegría de vivir. "A medida que la población crece y sus necesidades y deseos también, el problema de mantener la el continuo avance de la civilización y mejorar la calidad de vida de la gente se vuelve mas importante”, escribieron en su informe.
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No es de extrañar que la obtención de energía limpia haya sido una de las prioridades fijadas por el grupo, al igual que la capacidad para revertir los efectos de la edad, y la reprogramación de los genes para prevenir enfermedades. "Viejas y nuevas amenazas para la salud individual y pública demandan tratamientos más eficaces y fáciles de obtener. Nuestra vulnerabilidad a las enfermedades, a la violencia terrorista, y de los desastres naturales requieren la búsqueda de nuevos métodos de protección y prevención." En los próximos 50 años el ritmo de avance de la tecnología permitirá que la tasa de progreso sea 30 veces más rápida que en las 5 décadas pasadas, afirman los expertos. ”Esperamos hallar medios sostenibles para vivir en nuestro ambiente. El Sol es una
tentadora fuente de energía limpia, que baña la Tierra cada hora con más energía de la que toda la población del planeta consume en un año. Sólo necesitamos captar una parte de cada 10.000 de la luz solar que recibe la Tierra para satisfacer el 100% de nuestras necesidades de energía", dijo Ray Kurzweil. "Esto será posible gracias a los paneles solares construidos con nanomateriales y a las pilas de combustible capaces de almacenar la energía capturada", aseguró. La necesidad de encontrar un método eficiente, seguro y económico para la desalinización del agua de mar para transformarla en agua potable fue otro de los puntos claves del informe. Es que la provisión de agua potable será uno de los mayores problemas que deberemos afrontar en el futuro. La fusión nuclear, la eliminación del dióxido de carbono y la posibilidad de realizar “ingeniería inversa” al cerebro fueron considerados también como problemas
importantes a resolver.
9.-CONCLUSIÓN. Si hoy en día existe una sobrepoblación humana, considerable. La ingeniería solventa sus necesidades, pero si consideráramos consideráramos que en el futuro seremos muchos muchos más y la necesidad para satisfacer la demanda demanda aumentara, llevaríamos el concepto de ingeniería a un un nivel no no imaginado. En el futuro la mayor mayor parte de las tierras estarán ocupadas con cultivos, debido a la gran demanda de alimentos que habrá, y la gente deberá hacinarse en en pequeños y reducidos espacios destinados, pero ante cualquier muy desalentador futuro, siempre esta presente la ingeniería. El avance científico se está forjando. El futuro es desconcertante, y lo único que tenemos a mano es la experiencia legada por nuestro pasado, nuestro ingenio y La Historia de la Ingeniería.
10.-Bibliografía. [1] Enciclopedia ilustrada, Descubrimientos e inventos, 1999.
Editorial Larousse Chile,
[2] Roman Ghirshman, Persia-Protoiranios, Persia-Pro toiranios, Medos-Aquemedinas, Aguilar S.A 1964. [3] Jose Garanger, La Prehistoria en el Mundo, Ediciones Akal S.A 1992. [4] Profesor Juan Luis Espinoza Valledor, Introducción a la Ingeniería, CAPITULO 1. [5] Jesús de la Peña, Ingenieros inventores o Innovadores, archivo PDF. [6] Oscar Mauricio, Breve Historia de la Ingeniería Mecánica, archivo PDF. [7]. Dirección de fuente de Internet, URL con acceso el 7 de Junio del 2012:
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