introducciÓn a la ingenierÍa historia de la ingenierÍa

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA

HISTORIA DE LA INGENIERÍA

SUPERVIVENCIA Y DESARROLLO DEL HOMBRE

USO DE LA CAPACIDAD FÍSICA AMPLIFICADORES DE FUERZA

Palanca Polea Turbina

USO DE LA CAPACIDAD INTELECTUAL AMPLIFICADORES DE “INTELIGENCIA”

Ábaco Calculadora Computador

¿CUÁNDO COMENZÓ LA INGENIERÍA?

APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO

Nacimiento: Siglo XVIII Desarrollo: Siglo XIX Madurez: Siglo XX ¿¿¿ : Siglo XXI

ACTIVIDAD PROFESIONAL, ASOCIACIONES

Nacimiento: Siglo XVIII Desarrollo: Siglo XIX Madurez: Siglo XX ¿¿¿ : Siglo XXI

RESOLUCIÓN NECESIDADES, ACTOS TÉCNICOS

Con la aparición del homo hábilis

COMIENZO DE LA INGENIERÍA

“La técnica en sus formas tradicionales, no proporcionaba medios de continuar su propio crecimiento. La ciencia, al unirse a la técnica, elevó el techo de la realización técnica y amplió su área potencial de crucero. En la interpretación y en la aplicación de la ciencia apareció un nuevo grupo de hombres, o más bien, una antigua profesión que cobró nueva importancia. Entre el industrial, el obrero y el investigador científico, apareció el ingeniero”

Lewis Mumford, TÉCNICA Y CIVILIZACIÓNAlianza Editorial

PREGUNTAS

¿QUÉ ES INGENIERÍA?

¿QUÉ ES LO OBJETIVO?

¿QUÉ ES LO SUBJETIVO?

¿QUÉ ES LO CONCRETO?

¿QUÉ ES LO ABSTRACTO?

¿QUÉ ES CIENCIA?

¿QUÉ ES TÉCNICA?

¿QUÉ ES TECNOLOGÍA?

¿QUÉ ES INFORMÁTICA?

¿QUÉ ES COMPUTACIÓN?

DEFINICIÓN

INGENIERÍA

“Profesión en la cual los conocimientos de matemáticas y ciencias naturales, obtenidos a través del estudio, la experiencia y la práctica se aplican con juicio para desarrollar diversas formas de utilizar, de manera económica, las fuerzas y materiales de la naturaleza en beneficio de la humanidad” (ABET).Aunque la ingeniería está intrínsecamente ligada al ser humano, su nacimiento como campo de conocimiento específico está unido al comienzo de la revolución industrial, constituyendo uno de los actuales pilares en el desarrollo de las sociedades modernas.

DEFINICIONES

LO OBJETIVO

Todo aquello relativo al objeto en sí, independientemente de juicios personales. Lo que existe en la realidad exterior del sujeto que lo conoce.

LO SUBJETIVOAquello propio de nuestro modo de pensar o sentir y no del objeto en sí mismo. Lo que pertenece al sujeto y no al objeto.

LO CONCRETO

Todo aquello percibido por los sentidos.

LO ABSTRACTOTodo aquello percibido o creado por la mente.

DEFINICIONES

CIENCIA

Conjunto de conocimientos sistemáticamente estructurados obtenidos mediante la observación de patrones regulares, de razonamiento y de experimentación en ámbitos específicos, de los cuales se generan preguntas, se construyen hipótesis, se deducen principios y se elaboran leyes generales y esquemas metódicamente organizados.

TÉCNICAProcedimiento que tiene como objetivo obtener un resultado determinado a partir del razonamiento inductivo y analógico. Es por tanto el ordenamiento de las formas de actuar y usar herramientas como medio para alcanzar un fin determinado. Requiere tanto destrezas físicas como intelectuales.

DEFINICIÓN

TECNOLOGÍA

Conjunto de conocimientos técnicos, ordenados científicamente, que permiten diseñar y crear bienes y servicios que facilitan la adaptación al medio ambiente y satisfacer tanto las necesidades esenciales como los deseos de las personas. Cuando se lo escribe con mayúscula, Tecnología, puede referirse tanto a la disciplina teórica que estudia los saberes comunes a todas las tecnologías como a educación tecnológica, la disciplina abocada a la enseñanza formal de especialidades tecnológicas.

DEFINICIONES

INFORMÁTICA

Ciencia que comprende el estudio y aplicación del tratamiento automático de la información mediante sistemas computacionales implementados sobre dispositivos electrónicos.

COMPUTACIÓN

Ciencia dedicada al estudio de las bases teóricas de la información, su tratamiento y representación. Comprende áreas tales como la complejidad computacional, los lenguajes de programación, los sistemas operativos, las bases de datos, la arquitectura de computadores y la comunicación de datos.

“Es fácil reconocer en el cuerpo científico tal y como existe ahora, un cierto número de ingenieros distintos de los hombres de ciencia propiamente dichos. Esta importante clase nació necesariamente cuando la Teoría y la Práctica, que salieron de puntos distantes, se acercaron lo suficiente para darse la mano. Esto es lo que hace que su estatus está aún poco definido. El establecimiento de la clase de ingenieros con sus propias características es de la mayor importancia porque esta clase constituirá sin, duda, el instrumento de coalición directo y necesario entre los hombres de ciencia y los industriales, por medio de los cuales solamente puede empezar el nuevo orden social”

Augusto Comte.”Cuarto Ensayo”. 1825

EVOLUCIÓN DE LA TÉCNICA

“Cada fase tiene sus orígenes en regiones determinadas y tiende a emplear recursos y materias primas especiales; posee sus medios específicos de utilización y generación de energía y sus formas especiales de producción; pone en existencia unos tipos particulares de trabajadores, los adiestra de manera particular, desarrolla ciertas actitudes y se opone a otras ...”

LITOTÉCNICAANTROPOTÉCNICA

EOTÉCNICAPALEOTÉCNICANEOTÉCNICA

LA EVOLUCIÓN DE LA HUMANIDAD EN UN DÍA

Adaptado a partir del capítulo “La vida en la era del telepoder”, de Joseph N. Pelton, en el libro “El desafío de los años 90”, publicado en 1986 por FUNDESCO.

LITOTECNIALITOTECNIA

ANTROPOTECNIANTROPOTECNIAA

EOTECNIAEOTECNIA

PALEOTECNIAPALEOTECNIA

NEOTECNIANEOTECNIA

3.000.000-3.000 3.000.000-3.000 a.Ca.C

3.000 a.C-900 3.000 a.C-900 d.Cd.C

900 d.C-1.750 900 d.C-1.750 d.Cd.C

1.750 d.C-1.900 1.750 d.C-1.900 d.Cd.C

1.900 d.C-2.000 1.900 d.C-2.000 d.Cd.C

29 d, 22 h, 48 29 d, 22 h, 48 mm

56 m, 8 s56 m, 8 s

12 m, 14 s12 m, 14 s

2 m, 10 s2 m, 10 s

1 m, 27 s1 m, 27 s

“Como utensilio, como herramienta, como arma, como elemento de construcción, como soporte de la información, LA PIEDRA fue el material, el recurso más usado”

3.000.000

1.500.000

150.000

35.000

15.000

Homo hábilis

Homo erectus

Homo Sapiens Neardentalis

Homo Gromagnon

Cazador, RecolectorCantos rodados, tallas rudasNómadaPedernal, Silex, Jaspe, ...Utensilios domésticosPiedra, huesos, pielesFuegoPuntas de lanzas, flechasHojas de cuchillos, hachasLenguaje Pictórico, cuevasHordas, pequeñas tribus

LITOTECNIA I:Paleolítico Inferior y Superior (3.000.000-10.000 a.C)

• Resolución de necesidadesResolución de necesidades:: Supervivencia en Naturaleza hostil• HombreHombre: Cazador y recolector. Nómada• TécnicasTécnicas: Producción de instrumentos, herramientas,

utensiliosTalla de piedrasProducción de fuego (hacia 500.000 a.C.)Útiles de madera y huesoPinturas rupestres (hacia 35.000 a.C.)

Conocimientos científicosConocimientos científicos: Nulos. Ensayo y error Organización socialOrganización social: Tribu, Horda (15 a 20)

Economía de subsistencia Poca diferenciación estructura social No especialización

Fuentes de energíaFuentes de energía: Motor primario Hombres y mujeres Fuerza Muscular

LITOTECNIA II:Mesolítico y Neolítico (10.000-3.000 a.C)

NecesidadesNecesidades: Alimentación, vivienda, creencias religiosas

• HombreHombre: Agricultor y ganadero. Sedentario

• TécnicasTécnicas: Producción y cultivo de cereales: trigo, cebada, maíz, arroz, etc.

Instrumentos y herramientas: piedras, hueso, madera

Domesticación de animales: carne, leche, lana, pieles

Utensilios para almacenamiento: alfarería, cestería, hilado

Construcción de casas, aldeas, ciudadesMetalurgia: Bronce (4.000 a.C) [Cu + Sn]

Hornos, Fundición. Forja Conocimientos científicosConocimientos científicos: Escasos. Principios de

medición Organización socialOrganización social: Aldeas, Ciudades (Jericó, 6.800

a.C) Diferenciación de funciones. Artesano

Fuentes de energíaFuentes de energía: Motor primario Hombres y mujeres

ERA ANTROPOTÉCNICA [3.000 a.C.- 900 d.C.]

“Desde el punto de vista de la técnica este periodo tiene un denominador común que es el uso casi exclusivo de la fuerza muscular del hombre como fuente de energía utilizándolo en grandes cantidades bajo la forma habitual de esclavos. Es esta forma de energía: ANTHROPOS HOMBRE, lo que da nombre a esta era”

HISTÓRICAMENTE HETEROGÉNEA

3.000-600 AC: ANTIGUAS CIVILIZACIONESGrandes asentamientos urbanos alrededor grandes ríos

MESOPOTAMIA Tigris y Eúfrates INDIA Indo EGIPTO Nilo

650-200 a.C.: Mundo helénico. GRECIA300 aC.-400 d.C.: Imperio romano. ROMA400-900 d.C.: Alta EDAD MEDIA

Civilización árabe

RESOLUCIÓN DE NECESIDADES

ALIMENTACIÓN REGADIOS, OBRAS HIDRAULICAS, CANALESVIVIENDA CASA, CIUDADES, SANEAMIENTOSCREENCIAS CONSTRUCCIONES MONUMENTALES

TIPO DE “INGENIERÍA”

CIVIL, ARQUITECTORA, MINERA, AGRÍCOLA

“CONOCIMIENTOS” CIENTIFICO-TÉCNICOS

GEOMETRÍA, ARITMÉTICA, DIBUJO, ASTRONOMÍA

OPTIMIZACIÓN DE RECURSOS

PLANIFICACIÓN DE TAREAS Y TIEMPOS. ESTRATEGIA PLANIFICADA. DIRECCIÓN DE OBRAS. “PROYECTOS DE INGENIERÍA”

FUENTES DE ENERGÍA

HOMBRES Y MUJERES (ESCLAVOS)

MATERIALES

PIEDRA, METALES, PIELES, TEJIDOS

ERA ANTROPOTÉCNICA [3.000 aC-900dC]

ANTIGUAS CIVILIZACIONES

LENGUAJES ESCRITOS

• Fase Pictográfica (Mesolítico-Neolítico)

• Fase ideográfica (3000 AC…)

– Escritura cuneiforme (Mesopotamia). Código de Hammurabi

– Escritura jeroglífica (Egipto). Papiro

– Escritura demótica (Egipto)

• Fase silábica– Escritura fonética Alfabetos (Fenicios) 1700 – 1500 AC 22 consonantes

Signos numéricos en caracteres jeroglíficos hieráticos y demóticos, según F. Cajori

CONOCIMIENTOS CIENTÍFICOS EN EGIPTOPROBLEMA: “Si te dicen que un terreno tiene forma de trapecio con sus dos lados de 20 Khet (1 Khet = 52,29 m) de longitud y una base de 6 khet mientras la línea de intersección mide 4 khet, ¿cuál es su superficie? 4 khet

20 khet

6 khet

20 khet

Solución exacta = 99.874 khet2

Ahmosis (1750 aC): 100 khet2 (Papiro Rhind)

Numeración con base decimal

5 2 3 9 6

EL CÓDIGO DE HAMMURABI

Estela donde sehallan grabadaslas 282 leyes

LA MINERÍA

Hacia 4000 a.C COBRE (Malaquita) [Adornos]

Hacia 3500 a.C BRONCE Cu

+ EDAD DEL BRONCE

Sn

Hacia 3000 a.C ORO, PLATA [Tutankamon, 1325 a.C]

Hacia 1200 a.C HIERRO

ERA ANTROPOTÉCNICA [3000 aC-900dC]


LA MINERÍA

Libro de Job (Biblia)“Hay para la plata un venero y para el oro un lugar donde se purifica./ Se extrae del suelo el hierro, de la piedra fundida sale el cobre./ Un límite pone el hombre a las tinieblas, y excava hasta la hondura más recóndita la piedra que está en la oscuridad y la negrura./ Abren los mineros una galería lejos del poblado, cuelgan cual sin apoyo en sus pies y oscilan lejos de los hombres./ La tierra de donde sale el pan está revuelta en sus entrañas por el fuego./ Allí las piedras albergan el zafiro que contine partículas de oro…/ Al pedernal lleva el hombre en mano, descuaja de raíz las montañas./ En las rocas abre galerías, su ojo busca lo preciso./ Explora las fuentes de los ríos, y saca a la luz lo que estaba escondido./ Mas la sabiduría ¿de dónde viene?, ¿cuál es el lugar de la inteliencia?”/

ERA ANTROPOTÉCNICA [3000 aC-900dC]


LAS CIVILIZACIONES FLUVIALES

“Muchas cosas existen, y con todo, nada más asombroso que el hombre. Él se dirige al otro lado del espumoso mar con la ayuda del tempestuoso viento sur, bajo las rugientes olas avanzando y, a la más poderosa de las diosas, a la imperecedera tierra, trabaja sin descanso, haciendo girar los arados año tras año, al ararla con mulos. El hombre que es hábil, da caza, envolviéndolos con los lazos de sus redes, a la especie de los aturdidos pájaros y a los rebaños de agrestes fieras y a la familia de los seres marinos. Por sus mañas se apodera del animal del campo que va tras los montes y unce el yugo que rodea la cerviz al caballo de espesas crines, así como al toro montaraz. Se enseñó así mismo el lenguaje y el alado pensamiento, así como las civilizadas maneras de comportarse, y también, fecundo en recursos, aprendió a esquivar bajo el cielo los dardos de los desapacibles hielos y los de las lluvias inclementes. Nada de lo porvenir le encuentra falto de recursos. Solo de la muerte no tiene escapatoria. De enfermedades que no tenían remedio ya ha discurrido posibles evasiones. Poseyendo una habilidad superior a lo que se puede uno imaginar, la destreza para ingeniar recursos la encamina unas veces al bien y otras al mal”

Sófocles. “Antígona” (500 a.C.)

JENOFONTE Y LA TÉCNICA

“Lo que llamamos artes mecánicas llevan un estigma social y son justamente deshonradas en nuestras ciudades. Pues estas artes (técnicas) dañan el cuerpo de aquellos que las practican, conduciéndoles a una vida sedentaria y cerrada, y en algunos casos están todo el día con el fuego. Esta degeneración física produce también una degeneración del espíritu. Además, los artesanos no tienen tiempo para dedicarlo al cultivo de la amistad y de la ciudadanía. Por lo tanto, son mirados como malos ciudadanos y malos patriotas y, en algunas ciudades, especialmente en tiempo de guerra, no es legal practicar trabajos mecánicos”

PLATÓN Y LA TÉCNICA

“No lo compares, pues, (el arquitecto militar) con el abogado. Si, no obstante, quisiera hablar como tú, Calicles, y ponderar su arte (técnica), te agobiaría a fuerza de razones, probándote que debes hacerte arquitecto militar y exhortándote a creer que las demás artes nada significan al lado de la suya, y estate seguro que palabras no me faltarían. Y tu no dejarías por esto de menospreciar su arte, y a él le dirías como una injuria que no es más que un mecánico y que no querrías a su hija por nuera ni a su hijo por yerno”

“GORGIAS”

ARISTÓTELES Y LA TÉCNICA

“Nuestra imaginación se excita, primero, por los fenómenos que suceden en la naturaleza, de los cuales no conocemos las causas y, segundo, por aquellos que son producidos por el arte [técnica], a pesar de la naturaleza, para beneficio del hombre. La naturaleza actúa a veces en contra de la conveniencia humana pues sigue siempre el mismo camino sin desviación, mientras que la conveniencia humana está cambiando continuamente. Por lo tanto, cuando tenemos que hacer algo contrario a lo natural la dificultad nos causa perplejidad y la técnica tiene que venir en nuestra ayuda”

“MECÁNICA”

LA TÉCNICA EN GRECIA

TÉCNICA PRESTADA DE LOS EGIPCIOS PREDOMINIO DEL PENSAMIENTO SOBRE LA ACCIÓN COMIENZO DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y DEL MÉTODO

CIENTÍFICO DESARROLLO DEL COMERCIO: CONSTRUCCIÓN DE BARCOS FUENTES DE ENERGÍA: HOMBRES Y MUJERES (Esclavos) PRINCIPIOS CIENTÍFICOS: Aritmética, Geometría

Mecánica, Astronomía NECESIDADES: Las básicas

Honrar a los dioses Templos

MonumentosTÉCNICA (juguetes) Juegos

INGENIERÍA EN GRECIA

EUPALINOS DE MEGARA (VI a.C.). Ingeniero CivilTúnel de Samos“Uno es un túnel, debajo de una colina de 900 pies de altura excavado en la base con una boca en cada lado. La longitud del túnel es casi una milla y la altura y la anchura son de 8 pies. En paralelo discurre una segunda excavación de 30 pies de profundidad y 3 pies de altura por donde se lleva el agua a través de una tubería desde una fuente abundante de la ciudad. El arquitecto del túnel fue Eupalinos, hijo de Naustropos, de Megara. Este es el primero de sus grandes trabajos. El segundo es un dique en el mar, que rodea el puerto con 120 pies de profundidad y una longitud de 400 yardas”

HERODOTO “HISTORIA”

INGENIERÍA EN GRECIA

ARQUÍMEDES DE SIRACUSA (287 a.C.-212 ARQUÍMEDES DE SIRACUSA (287 a.C.-212 a.C)a.C)

Físico-Matemático Principio de hidrostática Leyes de la palanca Relaciones entre esferas, círculos,

cilindros.

Ingeniero-Mecánico Sistemas de poleas, ruedas dentadas Tornillo sinfín Máquinas de guerra (dragas, catapultas,

etc.)

“... Subproductos de una geometría infantil... La construcción de instrumentos y, en general, toda actividad que se dirige a fines prácticos es baja y plebeya”

PLUTARCO. “Vidas paralelas: Marcela”

INGENIERÍA EN ROMA

Marco VITRUBIO Polión: Arquitecto-Ingeniero (60 a.C.-10 d.C).Primer Tratado o libro Técnico: “DE ARCHITECTURA”

PERFIL DEL ARQUITECTO-INGENIERO

“Debe poseer no solo dotes naturales, sino ansia por aprender, pues ni el genio sin conocimiento ni el conocimiento sin genio son suficientes para el artista completo... Debe estar presto con el lápiz, diestro en el dibujo, entrenado en la geometría, no ignorante de la óptica, conocedor de la aritmética, versado en historia, diligente en escuchar a los filósofos, entender la música, conocer algo de medicina y leyes y haber estudiado el curso de las estrellas y los movimientos de los cuerpos pesados”

Coliseo romano (~ 80 d.C.); 188 x 156 mCapacidad: 80.000 – 100.000 personasEl más grande del mundo hasta 1914 (Yale Bowl, New Haven, USA)

_

PONT DU GARD (FRANCIA). ACUEDUCTO. L = 269 m H = 49 m

ACUEDUCTO (Segovia, ESPAÑA) [50 – 150 d.C.]Longitud: 728 m Altura máxima: 28,50 m

FASE EOTÉCNICA

AGUA, VIENTO Y MADERA: LOS MOLINOSGREMIOS Y FACTORÍASPÓLVORA Y CAÑÓN: LA GUERRA SE TECNIFICAPRIMERA REVOLUCIÓN DE LA INFORMACIÓN:

PAPEL E IMPRENTALA GALAXIA GUTENBERG

TRATADOS DE INGENIERÍAPRIMITIVOS INGENIEROS

LEONARDO DA VINCINACE LA CIENCIA EXPERIMENTALUNIVERSIDADES Y ACADEMIASPATENTES Y MÁQUINAS

FASE EOTÉCNICA

Dejad las manos ociosasvosotros que moléis el grano, y dormid.Que el cantor del albano perturbe vuestro sueñoCeres ha encomendado a las ninfas vuestro trabajo,y saltando se precipitan sobre la poderosa rueda, que, con sus numerosos radios, hace girarlas cuatro pesadas muelas quedesgajan, trituran, aplastan.Volvemos a gozar ahorade la antigua Edad de Oro,el fruto de los dioses comemos, libres de trabajo agotador

(Antipater de Tesalónica. Siglo I)

FASE EOTÉCNICA

“Como materia prima, como instrumento, como máquina-herramienta, como máquina, como utensilio y como obra, como combustible y como producto final, la madera era el recurso industrial de la fase eotécnica”

Lewis Mumford“Técnica y Civilización”. AU. Pág 137-139

YUGO, CARRETAS, ARADOSTINAS, CUBOS, ESCOBASTELARES, TORNOS DE HILAR, PRENSASCUNAS, CAMAS, MESAS, SILLASNORIAS, EJES, ENGRANAJES, MOLINOSVIGAS, MATERIAL DE CONSTRUCCIÓNBARCOS, EXCLUSAS (CANALES)

MATERIAL POR EXCELENCIA: LA MATERIAL POR EXCELENCIA: LA MADERAMADERA

FASE EOTÉNICA

GREMIOS Y FACTORIAS

ENCICLOPEDIA:“Corporación privada y privilegiada de ámbito local integrada por artesanos de un mismo oficio y encaminada a defender sus intereses profesionales y a facilitar el control de su producción por parte de los poderes públicos”

Reglamentos de protección de mercados de fijación de precios, de horarios

Manuales de técnicas a emplear Aprendiz Oficial Maestros

Colegios Profesionales?Sindicatos?Organizaciones empresariales?

INFLUENCIA

ORGANIZACIÓN

ESTANDARIZAC.

GRAN DEMANDA

METALURGIA

FUNDICIÓN

MINERÍA

BALÍSTICA

TRAYECTORIAS

CAL. MATEMAT.

FORTALEZAS

TEC. CONSTRUC.

MECÁNICAFUERZAS

DINÁMICA

ARTEFACTOS TÁCTICAS

PROD. SERIE

INGENIERÍA MILITAR

LA GUERRA SE TECNIFICA: PÓLVORA Y CAÑÓNFASE EOTÉCNICA

FASE EOTÉCNICA 900 – 1750 d.C.

NUEVO MEDIO DE ALMACENAMIENTO Y NUEVO MEDIO DE ALMACENAMIENTO Y SOPORTE:SOPORTE:

P A P E LP A P E L

TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y DE LAS COMUNICACIONESCOMUNICACIONES

LIGERO. FÁCIL DE FABRICAR. FÁCIL DE TRASPORTAR

PRODUCCIÓN RÁPIDA Y MASIVA MOLINOS

- CHINA: siglo II d.C. Muy poco usado- EUROPA: > siglo XII Utilización a gran escala

INNOVACIÓN DE PROCESO NUEVAS TÉCNICAS



TIPO MÓVILES METÁLICOS: ESTANDARIZACIÓN

REPETICIÓN COPIAS

VELOCIDAD DEL PROCESO

NUEVO MEDIO DE TRATAMIENTO Y REGISTRO: NUEVO MEDIO DE TRATAMIENTO Y REGISTRO:

I M P R E N T AI M P R E N T A

INNOVACIÓN DE PRODUCTO TIPOS, PRENSA

INNOVACIÓN DE PROCESO IMPRESIÓN



+DEMOCRATIZACIÓN DE LA CULTURA

DIFUSIÓN DEL CONOCIMIENTO

VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN MAYOR

DESNIDAD DE ALMACENAMIENTO MAYOR

¡ EL TRANSPORTE SIGUE IGUAL ¡

GALAXIA GUTENBERGGALAXIA GUTENBERG

PAPEL IMPRENTA

PRIMEROS TRATADOS TÉCNICOS

1472: “Elencus et Index Rerum Militarium”. Roberto Valturio. (Segundo libro impreso publicado después de la Biblia)

1476: “De Re Militari”. (Edición de un manuscrito de Vegicio del siglo IV)

1478: “De Re Aedeficatoria”. León Batista Alberti.

1540: “Pirotechnica”. V. Biringuccio. (Tratado de metalurgia)

1557: “De Re Metalica Libri XII. G. Agrícola. (Tratado de minería)

1578: “Theatre des Instruments”. Jacques Benson. (Discípulo de Leonardo

PRIMITIVA DEFINICIÓN DE INGENIERO

1661: “ Theatrum Machinarum Novum”. G.A. Böckler

“Entre los inventos más extraordinarios y útiles regalados por Dios todopoderoso al género humano, el noble arte de la mecánica no es el más pequeño. Para este arte son necesarios una aguda reflexión, el arte, el esfuerzo y la habilidad de los ingenieros, así llamados por su ingenioso entendimiento”

1729: “La Science des Ingenieurs”. Bernard F. de Belidor Primer libro de ingeniería científica1751: “La Encyclopedie” on “Dictionaire Raisonne des

Sciences, des Arts et des Metiers”. D. Diderot y J. d´Alambert

LEONARDO DA VINCI (1452-1519)

“Tengo puentes de una clase extremadamente ligera y fuerte, adaptados para ser fácilmente transportados y con ellos perseguir al enemigo; y otros, seguros e indestructibles por el fuego y las batallas, fáciles de colocar y de levantar. También conozco métodos de quemar y destruir los del enemigo”.

“Sé cómo, cuándo una plaza está sitiada, extraer el agua de los fosos y construir puentes y escaleras acorazadas y otras máquinas adecuadas para tales expediciones”.

“También tengo morteros de diferentes tipos fáciles de transportar; y con ellos se pueden arrojar pequeños proyectiles que parecerá que hay una tormenta; y el humo de ellos causará un gran terror al enemigo, produciendo una gran confusión”

Curriculum dirigido a Ludovico Sforza en Milan en 1482

LEONARDO DA VINCI (1452-1519)

“Mañana temprano, 2 de enero de 1496, haré la transmisión de cuero y procederé a un ensayo… Haré cien veces 400 agujas por hora, lo que hará 40.000 por hora y 480.000 en doce horas. Supongamos que decimos 4.000 miles, las cuales a cinco sueldos por mil dan 20.000 sueldos, 1.000 liras por día de trabajo y si se trabaja 20 días al mes son 60.000 ducados al año.”

Cálculo de producción y costes

RELOJ MECÁNICO

MONASTERIOS ORDEN BENEDICTINA ORA ET LABORA (siglo VI d.C.)

REGULARIDAD: ORDEN, DISCIPLINA, REGLAMENTACIÓN DE TAREAS

HORAS CANÓNICAS: MAITINES, LAUDES, PRIMA, TERCIA, SEXTA, NONA, VÍSPERAS, COMPLETAS, CAMPANARIOS

“No estamos exagerando los hechos cuando sugerimos que los monasterios ayudaron a dar a la empresa humana el latido y el ritmo regulares colectivos de la máquina; pues el reloj no es solamente un medio para mantener la huella de las horas, sino también para la sincronización de las acciones de los hombres ... Pronto salió de las paredes del monasterio y contribuyó a regularizar la vida de los artesanos y comerciantes. La medición del tiempo se convirtió gradualmente en una esclavitud hasta llegar a ser la guía suprema de las acciones humanas. El reloj, no la máquina de vapor, es la máquina clave de la moderna era industrial ... Incluso hoy, ninguna máquina es tan omnipresente”.

RELOJ MECÁNICO

PRIMEROS RELOJES ----------- siglo XIII y XIV. Iglesias, Palacios. Norte de Italia, Europa Central

1343: Iglesia de San Gottardo, MILÁN. Guglielmo Zelandino1354: Catedral de ESTRASBURGO; Gallo. Heinrich von Wiek1380: Catedral de LUND, Suecia (Museo de Ciencia y Tecnología)1580: GALILEO GALILEI. Esbozos reloj péndulo1657: CHRISTIAN HUYGENS. Patente reloj péndulo. ¡EUREKA¡

INTERACCIÓN CIENCIA Y TÉCNICA: MECÁNICA, MATEMÁTICAS, ASTRONOMÍA MÁQUINAS, ARTEFACTOS, ORGANIZACIÓN DEL TRABAJO

g

L2T

SOBRE LA CIENCIA

“Los sistemas filosóficos van y vienen; alguno será cierto pero ¿quién puede decirlo? cuando las conclusiones que la teoría matemática deduce de experimentos exactos conducen a revisiones detalladas basándose en las cuales pueden proyectarse máquinas que en la teoría nadie hubiera pensado en construir, entonces se sabe realmente que uno vive en un universo racional y que se ha encontrado la llave de una de sus estancias”.

G. Thompson. “El hombre y su mundo” Tecnología Salvat

“La ciencia no me interesa. Me parece presuntuosa, analítica y superficial. Ignora el sueño, el azar, la risa, el sentimiento y la contradicción, cosas todas que me son preciosas”

L. Buñuel

NACIMIENTO DE LA CIENCIA EXPERIMENTALARISTÓTELES: Esbozo del método científico. Empirismo

RUPTURA IMPERIO ROMANO (siglo V)

SIGLO XIII: Influencias cruzadas. TOLEDO (Escuela de Traductores)

OBSERVACIÓNNATURALEZA

RAZONES DELOS HECHOS

HECHOS

ENUNCIADOS

CLASIFICACIÓN

PRINCIPIOSEXPLICATIVOS

Occidente cristiano: Europa occidental. Latín. MonasteriosOriente bizantino: Cierre Academia de Platón (529)Oriente y Sur Árabe: Ciencia Helenística, Aristóteles

ROGER BACON (1214-1294). Franciscano. Profesor en OxfordALBERTO MAGNO (1193-1280). Dominico. Profesor en París y Bolonia. Patrón de las Ciencias

ExperimentalesTOMÁS DE AQUINO (1225-1274). Dominico. Profesor en París. Patrón de las Universidades

FE, REVELACIÓN PALABRA DE DIOS (GOD´S WORD)RAZÓN, EXPERIENCIA MUNDO DE DIOS (GOD´S WORLD)

ROGER BACON (1214-1294)

“Mencionaré ahora algunas de las maravillosas obras del arte y de la naturaleza en las que no hay ninguna magia y que la magia no podría realizar. Se pueden crear instrumentos mediante los cuales los barcos más grandes, guiados por un solo hombre, pueden navegar a una velocidad mayor que si estuvieran llenos de remeros. Se podrán construir carros que se muevan con increíble rapidez sin la ayuda de animales. Se podrán construir aparatos de vuelo en los que un hombre sentado, cómodamente y meditando sobre cualquier tema, pueda batir el aire con sus alas artificiales ..., así como máquinas que permitan a los hombres pasear por el fondo de los mares o de los ríos ...”.

Fórmula de la pólvoraTratados de ópticaPrincipios de alquimia

FRANCIS BACON (1561-1626)

• Canciller de los lores de Inglaterra• Profeta de la Revolución Industrial• Considerado como el primer FILÓSOFO DE LA TECNOLOGÍA• Rechaza la filosofía de Platón y Aristóteles• “El hombre, servidor e intérprete de la naturaleza, solo produce y

conoce cuanto la observado experimental o mentalmente en el orden de la naturaleza, pero por encima de esto no conoce nada”

• Sólo la experimentación es fuente de conocimiento• “Nova Atlantis”. Utopía científico-técnica. ¿Plan de I+D?• “Casa de Salomón”. Precursora de la “Royal Society of London for

Improving Natural Knowledge” (1662)

GALILEO GALILEI (1564-1642)

• Profesor de Física e Ingeniería en la Universidad de Padua• 1626: Publica “Dialogues on two new Sciencies”• Fundador de la Física Aplicada• Cuestiona la Física de Aristóteles• “Solo deben plantearse a la naturaleza, por medio de la

experimentación, aquellos problemas que fuesen susceptibles de una respuesta única, clara y decisiva, medible y repetible. La subjetividad debe quedar fuera del experimentador y solo deben importar las cualidades primarias de los objetos que nos rodean, tales como tamaño, peso, cantidad, forma y movimiento”

• “Mide lo que se pueda medir, y lo que no se pueda medir, hazlo medible”

• “El libro de la naturaleza está escrito en un lenguaje matemático”• Independencia del “conocimiento de la naturaleza” del control de

la Teología. Problemas con la Iglesia.

ISAAC NEWTON (1643-1728)

1687: “Philosophiae naturalis principia matemática”

Ley Gravitación Universal

Principios: 1. INERCIA2. ACCIÓN DE FUERZAS3. ACCIÓN Y REACCIÓN

Cálculo diferencial

Teoría corpuscular de la luz

ERA EOTÉCNICA - UNIVERSIDADES Y ACADEMIAS

“INVENCIONES SOCIALES”

BOLONIA (1088) PARÍS (1150)SALAMANCA (1223) CAMBRIDGE (1229)

TRIVIUM:Gramática, Dialéctica,Retórica

CUADRIVIUM: Aritmética, Geometría, Astronomía, Música

ENSEÑANZAS

“CASA DE SALOMÓN” Nova Atlantis. F. Bacon“ACADEMIA SECRETORUM NATURAE” (Nápoles, 1560)“ACADEMIA DEI LINCEI” (Roma, 1603). Galileo“ROYAL SOCIETY FOR IMPROVING NATURAL KNOWLEDGE” (Londres, 1662). Newton“ACADEMIA DE CIENCIAS” (París, 1662). J.B. Colbert“ACADEMIA DE CIENCIAS” (Berlín, 1700). W. Leibnitz“R.A. CIENCIAS EXACTAS, FÍSICAS Y NATURALES” (Madrid, 1834)

(Precedente en la ACADEMIA NATURAL CURIOSORUM, 1657)

PATENTES, MÁQUINAS, GREMIOS, ENERGÍA

DESARROLLO DE LA “INGENIERÍA MECÁNICA”: MILITAR Y CIVIL

Apreciación de los artesanos, artífices, ingenieros, ...

Profusión de artefactos mecánicos: relojes, autómatas, norias

1502: “PRIVILEGIOS DE INVENCIÓN” (2 de QUÍMICA, 6 de MÁQUINAS)

1624: “Status of monopolies”: PRIMERA LEY DE PATENTES

1675: Patente a Christian Huygens por su reloj de péndulo de torsión(Se convirtió en un hombre rico)

DEBILITAMIENTO DE LOS GREMIOS GRANDES ARTEFACTOS POCA ENERGÍA

ENERGÍA Muy vinculada a la NATURALEZA

PREHISTORIA DEL FERROCARRIL I RAÍCES: MINA (Raíles, Vagonetas, Transporte de mineral) Elemento motriz: caballos, mulas N. Joseph Cugnot: Ingeniero Militar, Francés

1769: Carruaje de vapor para el transporte de cañones. Velocidad: 4 Km/hora–10 Km/hora (menos que un caballo)

Muchos inconvenientes. Parón a la financiación. Falta de apoyo del ejército. No aplicación comercial. Pieza de museo.

Richard Trevithick: Sustituir Condensador por Alta Presión Vapor. Romper Patentes de Watt. [T1-T2; P1-P2]

1801-1804: Carruajes de vapor: 16 Km/hora, 10 Tm de carga 1808: Demostración locomotora sobre raíles

Imaginación desbordante: muchas ideas Voluntad innovadora: muchos artefactos nuevos Poca perseverancia Pocas ventajas respecto a lo habitual (tiro con caballos)

PREHISTORIA DEL FERROCARRIL II George Stephenson (1781-1848): Ingeniero británico.

Jefe de máquinas en las minas– 1822-1825: Ferrocarril Stockton-Darlington (39 Km)

– Octubre 1829: Carrera-Concurso. ROCKET (48 Km/hora)Ley en el Parlamento. Dificultades. Lobbies.Prensa-Publicidad-Relaciones Públicas. (Times)

– 15 septiembre 1830: Liverpool-Manchester (64 Km)

FERROCARRIL EN ESPAÑA– 28 de octubre 1848: Barcelona – Mataró– junio 1851: Madrid - Aranjuez

Velocidad: 10 km/hora. PESO DEL CONVOY: 70 TmTRABAJO REALIZADO:ANCHO VÍA: 1,43 m (Ancho internacional)

6 vagonesde carga

6 vagonesde carga

1 vagóndirectivos

21 vagones600 pasajeros

LAS HILANDERAS (Velázquez, 1599-1660)

La fábula de Aracné (1657)

MATERIASPRIMAS

ALGODÓN

LANA

LINO

SEDA...

INDUSTRIATEXTIL

TELARES

LANZADERAS

HILADORAS

TRICOTADORAS...

MÁS TEJIDOSMÁS BARATOS

MÁS POBLACIÓN...

MÁQUINA DE VAPOR

INDUSTRIAQUÍMICA

BLANQUEADO

ESTAMPADO

TEÑIDO

TINTES...

COMIENZO DE LAINDUSTRIA QUÍMICA

MÁS NECESIDAD

MÁS CANTIDAD

1733: LANZADERA VOLANTE. John KAY. RELOJERO1753: Quema de la casa de Kay

1767: HILADORA Jenny. J. HARGREAVES. CARPINTERO1768: Quema de los talleres. Intento de asesinato

1765-1785: BASTIDORES. HILADORAS: RUEDA HIDRÁULICA. “Selfactin MULE”. Richard ARKWRIGHT. BARBERO

(Sir Richard ARKWRIGHT). El más rico de Europa1766: Huye de su domicilio

1800: TELARES AUTOMATIZADOS. MÁQUINA DE VAPOR. GRAN BRETAÑA: 150.000 hombres

90.000 mujeres 100.000 niños

1800-1812: TELAR DE JACQUARD (Francia) Tarjeta perforada: Programa Quema de telares por los obreros

LA INDUSTRIA TEXTIL

LA INDUSTRIA TEXTIL

PROCESOS INDUSTRIALESMÁQUINAS HERRAMIENTASINVENTOS, “TRUCOS”INNOVACIÓNPRODUCTIVIDADFÁBRICA

MATERIA PRIMA ALGODÓN, LANA, SEDA, LINO

CARDADORASDESMONTADORASHILADORAS, HUSOS, RUECASTELARESBASTIDORESLANZADERAS

TEJIDO, TELA

AGRICULTURA

ANTES 1700:PROCESOS MANUALESARTESANOS,TALLERES,1 H /M = 1 OPER.

1700: 1 obrero 2 husos1767: 1 obrero 20 husos1836: 1 obrero 100 husos1896: 1 obrero 300 husos

1820: 1 obrero 1 telar1888: 1 obrero 5 telares

EJEMPLOS:

REVOLUCIÓN INDUSTRIAL Y CLASE TRABAJADORA

“La historia de la clase obrera en Inglaterra comienza en la segunda mitad del siglo pasado con la invención de la máquina de vapor y de las máquinas destinadas a trabajar el algodón.

Sabemos que estos inventos desencadenaron una revolución industrial que simultáneamente transformó la sociedad burguesa en su conjunto y de la que solamente ahora comienza a entenderse la importancia que tiene para la historia del mundo ... Es por ello que Inglaterra es la tierra elegida en donde se desarrolla su resultado esencial: el proletariado”

F. Engels. “La situación de la clase trabajadora en Inglaterra”. 1845

LA DEGRADACIÓN DEL TRABAJADOR “La doctrina de Kant, de que todo ser humano debería ser tratado

como un fin, no como un medio, fue formulada precisamente en el momento en que la industria mecánica había empezado a tratar al trabajador únicamente como un medio, un medio para lograr una producción mecánica más barata. Los seres humanos se trataban con la misma brutalidad que el paisaje: la mano de obra era un recurso que se había de explotar, de aprovechar como una mina, de agotar, y finalmente de descartar. La responsabilidad por la vida del trabajador y su salud terminaba con el pago de su jornal por el día de trabajo”

Lewis Mumford. “Técnica y Civilización”

Jornada Laboral: 12 a 14 horas /día x 6 días/sLey de Fábricas de 1833: Niños menores de 9 años: No trabajan

9 < edad < 14 años: 48 horas/semana 14 < edad < 18 años: 69 horas/semana

Claude Föhlen “La Revolución Industrial”, pág. 155, 164, 177, 178

CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN (millones de habitantes) 1750 1800 1850 1900

Estados Unidos -- 5.3 23.2 63.0Alemania -- 20.0 34.0 56.3Francia 18.0 27.5 35.6 38.0Gran Bretaña 10.0 16.2 27.4 38.0

CRECIMIENTO DEL PROLETARIADO “Son simples soldados de la industria, vigilados por toda una

jerarquía se suboficiales y de oficiales. No son solamente los esclavos de la burguesía, del Estado burgués; son, cada día, a todas horas, los esclavos de la máquina, del controlador y, ante todo, del fabricante burgués particular. Estos proletarios son, pues, los esclavos de la época moderna, los nuevos siervos de la civilización industrial”.

Karl Marx. “El Capital”

Campo CiudadConcentración alrededor de las grandes fábricasEsclavitud: Algodón, Estados Unidos

EL LUDISMO

“Tenemos informaciones de que Vd. es uno de los propietarios que tienen uno de esos detestables telares mecánicos y mis hombres me encargaron que le escriba para advertirle que se deshaga de ellos ... Si no lo hace antes o al final de la próxima semana enviaré a uno de mis lugartenientes con unos 300 hombres para destruirlos, y también le digo, que si Vd. nos causa problemas, aumentaremos su desgracia quemando su edificio y reduciéndolo a cenizas; si Vd. tiene el atrevimiento de disparar contra mis hombres, ellos tienen orden de asesinarle y quemar su casa. Así mismo, Vd. tendrá la bondad de informar a sus vecinos de que esperen el mismo destino si sus tricotadoras no son desactivadas rápidamente ...”

General LUDD, marzo 1812

FENÓMENO DEL LUDDISMO (1780-1850) Movimiento obrero desorganizado contra la máquina. “Durante esta manifestaciones, conocidas como “levantamientos

luddistas” los obreros quemaban y saqueaban fábricas, rompían las máquinas, molestaban e, incluso, a veces mataban a los ingenieros y a los responsables de la introducción de las máquinas en la industria”.

Claude Föhlen. “La Revolución Industrial”, pág. 159

NACIMIENTO DE LOS SINDICATOS (1830-1890)1860: Trade Unions (UK)1866: A.I.T. (Asociación Internacional de Trabajadores)1868: Federaciones anarquistas del textil en Barcelona1888: UGT (Unión General de Trabajadores)

NACIMIENTO Y DESARROLLO DEL CAPITALISMO, DEL SOCIALISMO, DEL LIBERALISMO

Revolución Industrial Revolución Francesa

1720 1750 1785 1800 1825 1850

Producción hierro (Tm) 25.000 68.000 678.000 2.700.000

Precio lingote hierro (L) 18 8

Importaciones algodón (M lb) 3 8 56 400 1000

Precio del hilado (libra) 38 ch 3 ch

Nº de husos por obrero 20 100 200

Población (Millones) 6 9 16,2 27,4

Producción de hulla (Tn) (GB) 7 M 18 M 21 M

Producción de hulla (Tn) (Mundo) 20 M 30 M 125 M

Algunos datos de Algunos datos de incremento (GB)incremento (GB)

MATERIASPRIMAS

ALGODÓN

LANA

LINO

SEDA...

INDUSTRIATEXTIL

TELARES

LANZADERAS

HILADORAS

TRICOTADORAS...

MÁS TEJIDOSMÁS BARATOS

MÁS POBLACIÓN...

MÁQUINA DE VAPOR

INDUSTRIAQUÍMICA

BLANQUEADO

ESTAMPADO

TEÑIDO

TINTES...

COMIENZO DE LAINDUSTRIA QUÍMICA

MÁS NECESIDAD

MÁS CANTIDAD

LA INGENIERÍA EN UNIVERSIDADES CHILENAS

1842: Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile1849: Escuela de Artes y Oficios que, en 1947, pasa a pertenecer a la creada

Universidad Técnica del Estado. En 1972 se crea la Facultad de Ingeniería la cual desde 1981 es parte de la Universidad de Santiago

1900: Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad Católica de Chile

1919: Facultad de Ingeniería, Universidad de Concepción1928: Facultad de Ciencias Aplicadas y Matemáticas, Universidad Católica de

Valparaíso, que en 1947 pasó a denominarse Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, la cual en 1975 adoptó el nombre de Facultad de Ingeniería y Tecnología

1934: Escuela de Ingeniería, Universidad Técnica Federico Santa María, que en 1981 pasó a denominarse Facultad de Ingeniería

1993: Facultad de Ingeniería, Universidad Tecnológica Metropolitana

introducciÓn a la ingenierÍa historia de la ingenierÍa

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