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Historia de la ingenieria en general
Tipo: Resúmenes
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. En Alimentos 2
La ingeniería no debe su existencia a un decreto real ni fue creada por alguna legislación. Ha evolucionado y se ha desarrollado como un arte práctico y como una profesión a lo largo de más de cincuenta siglos de historia documentada. En sentido amplio, sus raíces pueden remontarse hasta el nacimiento de la civilización misma, y su progreso ha sido paralelo al progreso de la humanidad. En este capítulo, intentaremos hacer una revisión de la historia de la ingeniería, enfocada principalmente en la evolución de la industria , desde sus orígenes hasta la actualidad. Introducción El hombre primitivo trataba de satisfacer sus necesidades básicas ( alimentación, ropa, vivienda ) con los productos que obtenía directamente de la naturaleza y los utilizaba tal y como los encontraba. Con el paso del tiempo aprendió a transformar estos recursos naturales para conseguir diferentes productos u objetos que se ajustaban mejor a sus necesidades. El intento de superar su debilidad física lo llevó a la búsqueda de diversos medios que le facilitaran la tarea, así ideó sus primeras herramientas, muy rudimentarias, que fue mejorando a lo largo del tiempo. Por ejemplo, con las piedras fabricó hachas que le facilitaban la tala de árboles y con los huesos construyó lanzas que le permitieron aumentar el número de piezas capturadas disminuyendo los riesgos de esta actividad. Se operó así, un sucesivo perfeccionamiento técnico. Variedad de herramientas de piedra Así pues, para la historia de la industria , esta nace cuando los hombres aprendieron a transformar los recursos naturales de que disponía para obtener gran variedad de productos. Hoy son innumerables los objetos fabricados por él que dan mayor bienestar y seguridad a su existencia. Un simple botón de una camisa o un tren, representan el progreso material que ha alcanzado la sociedad en la cual vivimos. Constituye el fruto de la inteligencia y del trabajo del hombre que, a través de los siglos, ha venido sumando sus conocimientos y experiencias hasta formar nuestra actual civilización. Es evidente que el progreso económico de un pueblo depende de: a) su riqueza natural, y b) de los medios para obtenerla e incrementarla. Es decir, que no es suficiente poseer recursos sino que también es imprescindible disponer de herramientas, máquinas y el conocimiento necesario para aprovecharlos. La presencia de máquinas y métodos de producción adecuados, hicieron posible el progreso y la elevación del nivel de vida.
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LOS MESOPOTÁMICOS (entre el 5000 y el 1800 a.C.) Los antiguos habitantes de Mesopotamia (sumerios, asirios y babilónicos) son reconocidos por sus logros en ingeniería. El pueblo sumerio fue la civilización más antigua de la que se tengan registros. Este territorio se encuentra entre los ríos Tigris y Éufrates, en la actualidad corresponde a Irak. En esta zona:
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- Joyería: constituyó en el antiguo Egipto una industria muy floreciente y variada. Conocían un buen número de técnicas de elaboración (grabado, calado, cincelado, repujado, filigrana), así como la fabricación masiva en base al uso de moldes. Para todo ello emplearon un amplio surtido de herramientas (martillos, cinceles, pinzas, sierras, perforadoras, troqueles, piedras pulidoras y abrasivas), así como también hornos de diverso tamaño y naturaleza. Los materiales empleados en las joyas fueron muy heterogéneos: oro, plata, cobre, bronce y piedras preciosas y semipreciosas (amatista, turquesa, lapislázuli, cuarzo, feldespatos, etc.). Operarios trabajando en un taller de joyería. Relieve de la Tumba del Visir Mereruka. Pectoral de Tutankhamon realizado en Oro, Vidrio, Laspilázuli y Cornalina - Vidrio: lo descubrieron de forma casual entre el 3200 y 3100 a. C. Esto sucedió durante el proceso de fundición de metales en sus hornos de tierra. Mezclaban arena con cal y soda (carbonato de sodio) y fundían a una temperatura de entre 1200 y 1600º C, usando hornos especiales con fuelles para insuflar aire. - Papiro : inventaron un material de escritura a partir de la médula de una planta muy abundante en el Norte de Egipto llamada papiro. Los tallos de las plantas de papiro, que alcanzan hasta 4 metros de altura, se cortaban en trozos de 40 cm y luego se deshacían en tiras. Estas tiras se entrelazaban en dos capas y se golpeaban con un mazo para que la savia que soltaran las adhiriera entre sí formando una hoja homogénea. Una vez secas, las hojas se alisaban con un instrumento de madera o de marfil. - Tejidos de lino : Hacia el año 3000 se inventó el telar , que constaba de un marco de madera vertical, en los travesaños superior e inferior del marco se fijaban los hilos que se tensaban para proceder al tejido. - Barcos de madera : Al inicio de su civilización, los egipcios navegaban con balsas fabricadas con papiro. Pero hacia el año 2800 comenzaron a fabricarse barcos de madera. Las embarcaciones que surcaban el Nilo se impulsaban mediante largos remos de madera, aunque también utilizaban velas hechas de lienzos tejidos o de esteras hechas de hojas de palma o papiro. El río servía también como el medio principal de transporte, ya que los caballos, los vehículos de ruedas y los caminos fueron desconocidos por los egipcios hasta alrededor del año 1785 a.C. - Lámparas de aceite : Hacia el año 2750, se inventaron en Egipto las lámparas de aceite para la iluminación interior de las casas señoriales. Eran cuencos ovalados y planos, de arcilla o vidrio, llenos de aceite y con una mecha que flotaba libremente en el aceite.
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Aproximadamente a partir del año 600 a.C., la forma de vida y de pensamiento griegos empezaron a dominar en el área oriental del Mediterráneo. Los griegos son conocidos por su lógica abstracta y por su capacidad para teorizar. Tuvieron grandes avances en arte, literatura y filosofía, lo que con frecuencia tiende a oscurecer sus contribuciones a la ingeniería. Se centraron principalmente en la teoría , otorgando poco valor a la experimentación y la verificación, y a las aplicaciones prácticas. Por ello, los avances tecnológicos de los griegos no fueron a la par con sus contribuciones al conocimiento teórico. Arquímedes, Herón de Alejandría, Ctesías y Tolomeo escribieron sobre los principios de sifones, poleas, palancas, manivelas, bombas contra incendios, ruedas dentadas, válvulas y turbinas. Los griegos fueron únicos por su capacidad de combinar las investigaciones científicas con el desarrollo de nuevas tecnologías. Un ejemplo es el tornillo hidráulico de Arquímedes (siglo III a.C.), que primero se concibió matemáticamente y más tarde se construyó. Se basa en un tornillo que se hace girar dentro de un cilindro hueco, situado sobre un plano inclinado, y que permite elevar el agua situada por debajo del eje de giro. También es llamado tornillo sinfín. Tornillo de Arquímides
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. En Alimentos 8 Ilustración de una eolípila de Herón
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. En Alimentos 10 Interior del Panteón de Agripa, en Roma CHINA Los chinos realizaron muchos inventos y descubrimientos. Algunas innovaciones tecnológicas chinas de importancia fueron los primeros sismógrafos, los fósforos, el papel, el hierro colado o fundición, el arado de hierro, la carretilla, el empleo del gas natural como combustible, la brújula, el mapa de relieve, la hélice, la ballesta y la pólvora.
Durante los ocho siglos, aproximadamente, que siguieron a la caída del Imperio Romano, en el periodo conocido como Edad Media, ocurrieron relativamente pocos avances en la ingeniería. Sin embargo, sí hubo cierto desarrollo del diseño estructural y de los dispositivos y máquinas que economizaban energía e incrementaban la potencia. Durante la Edad Media, los ingenieros buscaron reforzar o suplir la capacidad productiva tanto de hombres como de animales mediante el diseño y el perfeccionamiento de máquinas que ahorraban fuerza de trabajo. En esa época se difundió el uso de los molinos de viento y los molinos de agua , que fueron mejorados y utilizados de otras formas. Otros adelantos mecánicos que surgieron en Europa en los tiempos medievales fueron la rueca y el timón giratorio para los barcos. También se inventaron en esta época los relojes mecánicos y las gafas. El título de ingeniero se utilizó por primera vez en la Edad Media (aproximadamente entre los años 1000 y 1200). Las palabras "ingenio" e "ingenioso" provienen del latín in generare , que significa "crear". Por tanto, la persona que creaba o diseñaba máquinas de guerra (arietes, catapultas, torres de asalto, etcétera) vino a ser conocido como el ingeniator o " ingeniero ". Muchos de los dispositivos, materiales y técnicas de ingeniería que se utilizaron en un nivel más avanzado en la Edad Media aparecieron primero en el Lejano Oriente, principalmente en China. Estos avances incluyen la invención de la pólvora y el desarrollo de procesos para la fabricación de papel, la fundición de hierro y la manufactura de telas. Otros
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. En Alimentos 11 descubrimientos e invenciones chinos son el barco de palas, la impresión xilográfica, los tipos móviles, la pintura fosforescente, la transmisión de cadena, la rueda de hilar y la manufactura de telas. Tal vez las estructuras más interesantes de la Edad Media sean las catedrales góticas , que manifiestan un alto nivel del dominio de la estructura. Durante ese periodo, en el que los grandes terratenientes buscaban protegerse a sí mismos y cuidar sus propiedades, se construyeron enormes casas fortificadas o castillos. También se hicieron avances en la tecnología militar con la invención de la armadura de placas, las ballestas de acero, el cañón y el fundíbulo o lanzapiedras. Fundíbulo medieval: arma de asedio, empleada para destruir murallas o para lanzar proyectiles sobre los muros. LAS CIVILIZACIONES PRECOLOMBINAS En el territorio americano también existieron pueblos que alcanzaron altos niveles de desarrollo, y que nos legaron una rica cultura. LOS MAYAS (250 AL 1546) Los mayas ocuparon la península de Yucatán, actualmente Honduras y Guatemala. Su origen se remonta probablemente al segundo milenio a.C., aunque alcanzó su apogeo entre los años 600 y 900 d.C. Crearon monumentos y centros de ceremonias casi tan impresionantes como los erigidos en Egipto. Construyeron elevados edificios piramidales (templo de Tikal , 70 m de altura). Realizaron admirables obras de ingeniería que garantizaban el abastecimiento de agua y alimentos a los habitantes, y desarrollaron el sistema calendárico más avanzado del mundo de entonces. También construyeron una amplia red de carreteras. Aunque la Civilización Maya no tenía tecnología metalúrgica ni había inventado la rueda, desarrollaron complejos sistemas de escritura y astrología y crearon trabajos esculturales de piedra. Como los incas, tenían buenas tecnologías agrarias, y muy avanzados conocimientos de orden astronómico. LOS AZTECAS (1325 AL 1521) A finales del siglo XV, los aztecas controlaban la totalidad del centro de México. Construyeron edificios inmensos de diseño grandioso y destacaron en diferentes ramas del arte. Trabajaban bien los metales, aunque no conocían el hierro. Al no poseer ningún animal de tracción adecuado, no emplearon la rueda como elemento motriz.
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. En Alimentos 13 Robert Hooke (1635-1703). Científico experimental inglés; formuló la teoría de la elasticidad conocida como ley de Hooke. La ley establece que la cantidad de deformación de un cuerpo elástico es directamente proporcional a la fuerza o tensión que actúa sobre él. Sir Isaac Newton (1642-1727). Científico y matemático inglés; inventó el cálculo, descubrió los secretos de la luz y el color, y formuló la ley de la gravitación universal. Thomas Newcomen (1663-1729). Inventor inglés. Newcomen construyó una de las primeras máquinas de vapor funcionales, en 1712. Su máquina de vapor a presión atmosférica fue utilizada para bombear el agua de las minas británicas durante casi 75 años, antes que fuera reemplazada por la máquina de James Watt, más eficiente. LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL Es un periodo histórico comprendido entre la segunda mitad del siglo XVIII y principios del XIX, en el que el Reino Unido en primer lugar, y el resto de la Europa continental después, sufrieron grandes transformaciones socioeconómicas, tecnológicas y culturales. La economía basada en el trabajo manual fue reemplazada por otra dominada por la gran industria mecánica. La maquinaria o herramienta dejó de ser accesorio del hombre. Se invirtieron los términos: el hombre pasó a depender de la máquina. La Revolución comenzó con la mecanización de las industrias textiles y el desarrollo de los procesos del hierro. La expansión del comercio fue favorecida por la mejora de las rutas de transportes y posteriormente por el nacimiento del ferrocarril. Las innovaciones tecnológicas más importantes fueron la máquina de vapor y la denominada “Spinning Jenny”, una potente máquina relacionada con la industria textil. La aplicación intensiva de las máquinas provocó un notable incremento de la producción implicando desocupación para los artesanos. Antes, el artesano era patrono y obrero y su empresa no ofrecía dificultades. Con el crecimiento de la empresa aparecieron problemas de organización, dirección y administración , que exigieron un tratamiento particular y complejo. Surge así la especialización industrial. Cada fábrica tiende a especializarse a unas o pocas actividades. La concentración industrial provoca el desarrollo comercial. En efecto, es preciso buscar más amplios y lejanos mercados para absorber la mayor producción. Como consecuencia de ello, son muchos los industriales que instalan sucursales para adquirir materias primas y para colocar sus productos elaborados. Por la concentración se modifica el centro de gravedad de la población. Esta emigra hacia las fábricas, despoblando al campo. La utilización del vapor dio a la industria una nueva dimensión (las calderas son muy utilizadas para calentar otros fluidos, como en la ind alimenticia y del petróleo, para esterilización, para generar electricidad).
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. En Alimentos 16 Incidencia de la fiebre tifoidea en Filadelfia 1880-1945; se muestran los efectos de la filtración y la cloración. La energía eléctrica permitió además una revolución en las comunicaciones. La radio, el radar y la grabación de sonido fueron tecnologías clave que allanaron el camino a la invención del teléfono, el fax y el almacenamiento magnético de datos. Se desarrollaron el cine y la fotografía. En el campo del transporte se utilizó la electricidad como fuente de energía para el tranvía y el metro. Las tecnologías de comunicaciones, transporte, la difusión de la educación, el empleo del método científico y las inversiones en investigación contribuyeron al avance de la ciencia y la tecnología modernas. Tecnologías como la computación se desarrollaron con rapidez, en parte debido a las guerras o a la amenaza de ellas, pues hubo muchos avances científicos asociados a la investigación y el desarrollo militares. El siglo XX dio origen a innumerables descubrimientos en el campo de la electrónica. La transmisión primitiva de señales fue reemplazada por redes modernas de comunicación con sistemas masivos de computación provistos de componentes electrónicos, entre los que pueden mencionarse el transistor , los dispositivos semiconductores y los circuitos integrados sobre diminutos chips de silicio.
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- La Anara Tower , (aún sin concluir) un edificio con una altura de 700 metros (127 pisos), que si bien no será la torre más alta del mundo, si promete ser de las más lujosas. Dispuesta con 300 departamentos y un hotel de lujo de 250 habitaciones, la Amara Tower también albergará tiendas, oficinas y jardines completos cada 27 pisos, además de contar con un restaurante exclusivo ubicado en la cima de la estructura y sujeto por tres brazos gigantes. Para rematar, el edificio tendrá el que se supone es el departamento más caro de la ciudad, equipado con una piscina en altura y un ascensor dedicado y exclusivo para llegar a él. Anara Tower, en los Emiratos Arabes SIGLO XXI En los pocos años que han transcurrido del siglo XXI la tecnología ha avanzado rápidamente, progresando en casi todos los campos de la ciencia. La tasa de desarrollo de los computadores es un ejemplo de la aceleración del progreso tecnológico, lo que lleva a algunos a pronosticar el advenimiento de una singularidad tecnológica en este siglo. Algunas de las áreas de mayor I+D (investigación y desarrollo) son: las energías alternativas (solar, eólica), las telecomunicaciones, el espacio y Universo así como las ciencias de la informática, la robótica, la biotecnología y las nanotecnologías. Se siguen sucediendo inventos que revolucionan la industria y el comercio de una forma inigualable. El movimiento no se detiene y la colocación de satélites artificiales y los proyectos de viajes a la luna evidencian que la revolución sigue avanzando a grandes pasos. Mirando hacia el futuro, los ingenieros tendrán que enfrentarse a una infinidad de problemas complejos de consecuencias a largo plazo, entre los que cabría mencionar:
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. En Alimentos 19 El 3 de junio 1922, se crea Yacimientos Petrolíferos Fiscales (YPF) y en octubre, Alvear designa al general Enrique Mosconi como su director general. YPF cumplió un rol impulsor de la industria local. Expandió la producción de petróleo y creó la destilería de La Plata. El 1927 se creó la Fábrica Militar de Aviones. En 1937 se crea la fábrica de pólvora y explosivos en Villa María. En 1938 se funda la Cooperativa Sancor y a los dos años s e inaugura la primera fábrica de manteca, en Sunchales, Santa Fé. En 1947 se funda SOMISA, primera acería estatal de gran escala. Desde algunos años anteriores funcionaba en el país otra acería importante, ACINDAR, de capitales privados. En 1948 SIAM inició la producción de heladeras y posteriormente la de motonetas. En 1953 FIAT adquirió la fábrica de tractores que pertenecía a FMA (Fabricaciones Militares Argentinas) y en Córdoba se instaló una fábrica de automóviles denominada IKA. En el año 1956 se crearon el INTI y el INTA para apoyar el área industrial y el área agropecuaria y la Comisión Nacional de Energía Atómica que se convirtió en uno de los organismos más activos en la evolución tecnológica de la industria Argentina de las décadas del sesenta y setenta. El Polo Petroquímico de Bahía Blanca se originó en 1968, como un proyecto de la empresa Dow Chemical, de USA, para producir etileno a partir de la separación del etano del gas natural. OBRAS E INDUSTRIAS DESTACADAS DE LA INGENIERÍA ARGENTINA Complejo SIDERAR (Ex SOMISA): Está situado sobre la margen del Río Paraná, en la ciudad de San Nicolás de los Arroyos, provincia de Buenos Aires. Siderar forma parte de la Organización Techint, un grupo empresario industrial con sedes centrales en Buenos Aires (Argentina) y Milán (Italia). Desarrolla actividades en los sectores siderúrgicos, de ingeniería y construcciones, servicios, energía y telecomunicaciones. A partir del mineral de hierro y del carbón que llegan a su puerto, Siderar elabora coque, arrabio y acero para producir chapas laminadas en caliente, en frío y una amplia gama de chapas revestidas. Empresa ARCOR: es un basto complejo industrial que se fundó en 1951, con el propósito de fabricar caramelos, en Arroyito, en la Provincia de Códoba. Con el transcurso del tiempo la empresa ha ido incursionando en distintas actividades industriales, construyendo plantas que satisfacen sus diversas necesidades, desde las materias primas hasta los envases, pasando incluso por la energía. ARCOR elabora chocolates, galletitas, golosinas, alimentos, sabores, cajas de cartón corrugado, a la vanguardia tecnológica y productiva en el continente. Posee instalaciones industriales en diversas provincias argentinas, así como también en Brasil, Perú, Paraguay, Uruguay y Chile. El Grupo Arcor llegó a convertirse en el primer productor mundial de caramelos y el principal exportador de golosinas de Argentina, Brasil, Chile y Perú. Y a través de Bagley Latinoamérica S.A. es la mayor empresa de galletas de América del Sur.
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. En Alimentos 20 Central hidroeléctrica Yaciretá-Apipé: La construcción se comenzó en 1983 y se puso en función en 1998. Está construida sobre los saltos Yaciretá – Apipé del Río Paraná entre la provincia Argentina de Corrientes y el departamento paraguayo de Misiones. Tiene una potencia instalada de 3200 MW y abastece el 15 % de la demanda argentina de electricidad. Central hidroeléctrica Yaciretá – Apipé
