Modulo 1. la ingenieria y su historia

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Modulo 1. la ingenieria y su historia

  1. 1. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoIntroducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  2. 2. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoOrigen y aspectos fundamentales.El hombre siempre ha dedicado mucho trabajo al desarrollo de dispositivos y estructuras quehagan más útiles los recursos naturales. Eso hombres fueron los predecesores del ingenierode la era moderna. La diferencia más significativa entre aquellos antiguos ingenieros y los denuestros días, es el conocimiento en el que se basa sus obras.La ingeniería no debe su existencia a un decreto real ni tampoco fue creada por algunalegislación. La ingeniería ha evolucionado y desarrollado como arte y profesión desde hacemás de cincuenta siglos de historia documentada. Sus raíces pueden remontarse hasta elnacimiento de la civilización misma, y su progreso ha sido paralelo al de la humanidad. Losantepasados se dedicaron a estudiar y observar las leyes de la naturaleza, y desarrollar unconocimiento de las matemáticas, y la ciencia que no era compartido por la gente común.Los estudios históricos de la ingeniería nos enseñan a ver con respecto al pasado y sus logros;nos ayudan a conseguir el presente a la luz del pasado, a discernir tendencias y a evaluar lasrazones de los grandes cambios que han caracterizado el progreso humano.La ingeniería es el conjunto de conocimientos y técnicas científicas aplicadas a la invención,perfeccionamiento y utilización de técnicas para la resolución de problemas que afectandirectamente a la sociedad en su actividad cotidiana.En ella, el conocimiento, manejo y dominio de las matemáticas, la física y otras ciencias,obtenido mediante estudio, experiencia y práctica, se aplica con juicio para desarrollar formaseficientes de utilizar los materiales y las fuerzas de la naturaleza para beneficio de lahumanidad y del ambiente.La actividad fundamental de todo ingeniero es la toma de decisión para solucionar problemas.El que se llegue a tener en la ingeniería dependerá principalmente del conocimiento, basadoen el hecho que se haya adquirido, de las habilidades que haya desarrollado y de su capacidadpara continuar su auto-mejoramiento.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  3. 3. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoRamas principales de la ingenieríaIngeniería Hidrometeorológica. El Ingeniero Hidrometeorológicoinvestiga el ciclo hidrológico en sus fases terrestre y aérea,teniendo por meta el conocimiento del “tiempo” para ponerlo alservicio del hombre, ya sea en su forma espontánea omodificándolo.Ingeniería de Telecomunicaciones: El Ingeniero entelecomunicaciones conoce las tecnologías de la información ylas telecomunicaciones. Está capacitado para el diseño,mantenimiento y gestión de sistemas y servicio detelecomunicaciones, las nuevas tecnologías de banda ancha einalámbrica.Ingeniería Naval. El Ingeniero Naval se ocupa del diseño,planificación, proyecto y construcción de todo material flotante.La Ingeniería Naval abarca las funciones de ingeniería,incluyendo el proyecto creativo del buque y artefactos flotantes,la investigación aplicada, el desarrollo técnico en los campos dediseño y construcción y la administración de los centros deproducción de material flotante.Ingeniería Marítima. El Ingeniero Marítimo es un profesionalcapaz de desempeñarse como oficial a bordo de buques mercantesen las especialidades de operaciones (navegación) e instalaciones(mecánicas), bajo los estándares internacionales exigidos por laorganización marítima internacionalIntroducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  4. 4. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoIngeniería de Petróleo. El Ingeniero de Petróleo prepara, organizay controla los trabajos de extracción, almacenamiento y transportede petróleo y gas natural. Elabora y recomienda los mejoresmétodos de producción, extracción e inyección. Efectúa estudiosgeológicos y examina muestras de tierra para determinar laspropiedades estructurales estratigráficas de una región. Intervienedirecta-mente en los procesos secundarios para la transformaciónde los hidrocarburos en materias primas para la industria. Realizala identificación de fallas mediante la lectura de instrumentos.Ingeniería de Gas. El Ingeniero de Gas posee habilidades,destrezas y aptitudes que le permiten operar plantas einstalaciones para el tratamiento y procesamiento del gas natural,y también controlar los procesos industriales que se realizan en lasplantas e instalaciones de gas naturalIngeniería de Minas. El Ingeniero de Minas proyecta, organiza ydirige los trabajos para extraer de la tierra minerales sólidos,metálicos o no, ya sea de la superficie del terreno (canteras) comodel subsuelo (minas subterráneas). Realiza estudios geológicos ytopográficos, recomienda mejores métodos de explotación,efectúa ensayos y experimentos de las muestras para investigarsus propiedades y determinar sus usos.Ingeniería en Computación. El Ingeniero en Computación seocupa de la naturaleza y características de la información, suestructura y clasificación, su almacenamiento y recuperación y losdiversos procesos a los que puede someterse en formaautomatizada.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  5. 5. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoIngeniería Civil. La Ingeniería Civil es la más antigua de lasIngenierías; es la responsable de garantizar la infraestructura detodo país, con una amplia gama de especializaciones; el análisis ydiseño estructural, construcción e inspección de obras, estudio desuelos, hidráulicas, control ambiental y sanitario, control de trán-sito, diseño de autopistas, transportación terrestre, aérea ymarítima.Ingeniería Agroindustrial. El Ingeniero Agroindustrial aplicatécnicas de producción, manejo y procesamiento de materiasprimas y elaboradas de origen vegetal y animal. Estudia losprincipios de la producción, maquinarias, equipos e instalacionesagroindustriales combinados con los principios económicos yfinancieros de la industria.Ingeniería en Informática. El Ingeniero en Informática analiza einstrumenta sistemas de información. Desarrolla distintos tipos deestructuras lógicas para solucionar problemas usandocomputadoras. Usa técnicas y disciplinas afines a los sistemas deinformación, tales como aspectos administrativos,organizacionales, estadísticos y control de proyectos.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  6. 6. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoIngeniería de Alimentos. El Ingeniero de Alimentos maneja losaspectos tecnológicos de selección, manipulación, procesamiento,manufactura, conservación y almacenaje de frutas, vegetales,productos lácteos, cárnicos y marinos.Ingeniería Forestal: El Ingeniero Forestal se ocupa del estudio,manejo y explotación racional de los bosques, las cuencashidrográficas y otras tierras forestales, los recursos naturalesrelacionados con ellas y el ambiente en los aspectos deconservación, defensa, mejora y aprovechamiento bajo elconcepto de manejo integral.Ingeniería del Ambiente. El Ingeniero del Ambiente y de losRecursos Naturales Renovables aplica los principios básicos de laconservación para el manejo racional y aprovechamiento de losrecursos naturales. Estudia las ciencias del suelo, hidrología,climatología, bosques y fauna. Desarrolla tareas de planificación,administración y desarrollo racional de los recursos naturalesrenovables y no renovables.Ingeniería Agrícola. El Ingeniero Agrícola aplica los principiosbásicos de la ingeniería en la planificación, diseño y construcciónde infraestructura de drenaje, construcciones rurales, vialidad,equipos y maquinarias agrícolas. Puede trabajar en institucionespúblicas y privadas a nivel de campo y oficina en tareasrelacionadas con la planificación, diseño, construcción ysupervisión de proyectos de desarrollo rural.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  7. 7. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoIngeniería Mecánica. Es la rama de La Ingeniería que se ocupa dela planificación, el diseño y la construcción y operación de lossistemas mecánicos empleados para trasformar diferentes formasde energía mecánicos utilizados en dichos sistemas. Porconsiguiente, se encarga de crear mecánica, así como en laproducción de herramientas y equipo, desarrollar, perfeccionar yaplicar la ciencia y la tecnología, poniéndolas al servicio de lahumanidad.Ingeniería Industrial. El Ingeniero Industrial es el responsable deplanificar, diseñar, implementar y dirigir sistemas de producción yservicios que sea eficientes, efectivos y confiables. Los productos oservicios que se obtengan de estos sistemas deberán serfuncionales, de alta calidad y bajo costo, además de sermanufacturados en un tiempo corto. Estos productos y serviciosdeberán ser competitivos en ámbito de una competencia globalIngeniería Aeronáutica: Un ingeniero aeronáutico tiene lacapacidad de diseñar, adaptar, transformar, hacer mantenimiento,administrar y regular vehículos aéreos de todo tipo, equipos afinesal campo de la aviación sea civil o militar internacionalizado hoy endía.Ingeniería Química. El Ingeniero Químico estudia la composición ycaracterísticas físicas y químicas de los materiales que creanproductos y servicios industriales de manera rentable. Diseña,selecciona equipos y aparatos, decide la localización de las plantasde producción, su operación, supervisión y administración asícomo la comercialización de los bienes y productos. Realiza losestudios de factibilidad económica que permiten elfuncionamiento óptimo de las plantas de manera beneficiosa parael proceso de desarrollo.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  8. 8. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoIngeniería Eléctrica. La Ingeniería Eléctrica trata de la teoría ypráctica de generación, transmisión, distribución y usos de laelectricidad. De acuerdo a este concepto, el ingeniero electricistadebe estar versado en la teoría y la práctica de la electricidad.Debe conocer las leyes y principios fundamentales y esencialespara la aplicación inteligente de la energía eléctrica para beneficiode la humanidad. El ingeniero electricista es un profesionalaltamente capacitado que tiene la habilidad y los conocimientospara diseñar, construir, supervisar y operar sistemas eléctricos.Incluye, entre otros, los campos de generación, transmisión ydistribución de energía eléctrica, de los sistemas de comunicación,de la electrónica y de las computadorasIngeniería Metalúrgica. El Ingeniero Metalúrgico procesa losmateriales metálicos transformándolos en materia prima, útiles enla industria. Interviene en el proceso de los productos de laminería y con ayuda de la electricidad, la química y la mecánica,contribuye con nuevos materiales, metales y aleaciones, para latransformación de automóviles, dinamos, motores, refrigeradores,estructuras metálicas y toda clase de equipos y mecanismos parasatisfacer las necesidades humanas.Ingeniería electrónica. Rama de del la electrónica estudia lossistemas eléctricos con que generamos, o convertimos señalesmecánica en eléctricas de escasa potencia y viceversa, para serinterpretadas o usadas en nuestra vida practica. Necesitamos deestudio de la electrónica, para amplificar la voz humana, paratransmitir señales al espacio, para captar señales, para detectartemperaturas en hornos, controlar procesos industriales,automáticamente, tocando en este sentido un intenso campo quese desarrolla a pasos agigantados.Ingeniería Electromecánica. Es una profesión relativamentenueva, que ha tomado fuerza por el aporte al fortalecimiento,desarrollo y constante actualización de la tecnología involucradaen procesos industriales, mas aun cuando envuelve los sistemasque integran elementos eléctricos y mecánicos sin dejar a un ladoel componente electrónico, de control y de automatización.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  9. 9. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoEvolución histórica de la ingenieríaLa historia de la civilización es en cierto modo, la de la ingeniería: largo y arduo esfuerzo parahacer que las fuerzas de la naturaleza trabajen en bien del hombreLos primeros hombres utilizaron algunos principios de la ingeniería para conseguir susalimentos, pieles y construir armas de defensa como hachas, puntas de lanzas , martillos etc..Pero el desarrollo de la ingeniería como tal, comenzó con la revolución agrícola (año 8000A.C.), cuando los hombres dejaron de ser nómadas, y vivieron en un lugar fijo para podercultivar sus productos y criar animales comestibles. Hacia el año 4000 A.C., con losasentamientos al rededor de los ríos Nilo, Éufrates e Indo, se centralizó la población y seinicio la civilización con escritura y gobierno. Con el tiempo en esta civilización aparecería laciencia.Los primeros ingenieros fueron arquitectos, que construyeron muros para proteger lasciudades, y construyeron los primeros edificios para lo cual utilizaron algunas habilidades deingeniería.Seguidos por los especialistas en irrigación, estos se encargaron de facilitar el riego de lascosechas, pero como las mejores zonas para cosechar eran frecuentemente atacadas,aparecen los ingenieros Militares encargados de defender las zonas de cosecha y las ciudades.Se destaca la importancia que la comunicación ha tenido en el desarrollo. Así las poblacionesubicadas a lo largo de rutas comerciales desde China a España progresaron mas rápidamentepor que a estas les llegaba el conocimiento de innovaciones realizadas en otros lugares.En los últimos tres siglos la ciencia y la ingeniería han avanzado a grandes pasos, en tanto queantes del siglo XVIII era muy lento su avance.Los campos mas importantes de la ingeniería aparecieron así: militar, civil, mecánica,eléctrica, química, industrial, producción y de sistemas, siendo las ingeniería de sistemas unode los campos mas nuevo.Fue la necesidad quien hizo a los primeros ingenieros. La primera disciplina de ingeniería fue:la ingeniería militar se desarrollo para ayudar a satisfacer una necesidad básica desupervivencia. Cada periodo de la historia ha tenido distintos climas sociales y económicos,así como presiones que han influido grandemente tanto el sentido como el progreso de laciencia y de la ingeniería. Es preciso recordar que durante nuestro crecimiento aprendemos aconsiderar normal quizá no sea más que una moda pasajera social o económica querepresenta un punto en el tiempo.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  10. 10. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoA continuación se presenta la historia de la ingeniería según las culturas: (Ingeniería Egipcia,Ingeniería Mesopotámica, Ingeniería Griega, Ingeniería Romana, Ingeniería Oriental eIngeniería Europea).Ingeniería egipcia. Los egipcios hanrealizaron algunas de las obras másgrandiosas de la ingeniería de todos lostiempos, como el muro de la ciudad deMenfis. Esta antigua capital estabaaproximadamente a 19 Km. al norte de dondeestá El Cairo en la actualidad. Tiempodespués de construir el muro, Kanofer,arquitecto real de Menfis, tuvo un hijo aquien llamó Imhotep, a quien loshistoriadores consideran como el primeringeniero conocido. Fue su fama más comoarquitecto que como ingeniero, aunque ensus realizaciones entran elementos de laingeniería.El desarrollo ingenieril de los egipcios se baso en tres ejes:1 la creencia religiosa contemporánea de que para poder disfrutar de la eternidad eranecesario conservar intacto el cadáver de un individuo.2 El suministro casi ilimitado de mano de obra de esclavos.3 La actitud paciente de quienes controlaban los recursos de entonces. El reinado del ReyJoser fue propicio para el invento de Imhotep: la pirámide. Las habilidades técnicasrequeridas para el diseño, organización y control de un proyecto de esta magnitud lodistinguen como una de las proezas más grandes y antiguas de todos los tiempos.De todas las pirámides, la del faraón Keops fue la mayor. La Gran Pirámide, como se le conoceahora, tenía 230.4 m por lado en la base cuadrada yoriginalmente medía 146.3 m de altura. Contenía unos2 300 000 bloques de piedra, de cerca de 1.1 toneladasen promedio. Teniendo en cuenta el conocimientolimitado de la geometría y la falta de instrumentos deese tiempo, fue una proeza notable. Al día siguiente desu muerte, se honró a Imhotep por su obra,inscribiendo su nombre en la lista de dioses egipcios. Esinteresante que la construcción de pirámides, quecomenzó alrededor de 3000 a. de J.C., duró solamenteunos cien años. Sin embargo, estas estructuras masivasde ingeniería sólo son superadas por la Gran Muralla China, entre las obras de la antigüedad.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  11. 11. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoIngeniería Mesopotámica. Otra gran cultura que floreció junto al agua se desarrolló enel norte de Irán, entre el río Tigris y el Eufrates. Los griegos llamaron a esta tierraMesopotamia “la tierra entre los ríos”. Aunque los egipcios destacaron en el arte de construircon piedra, gran parte de la ciencia, ingeniería, religión y comercio actuales provienen tantode Irán como de Egipto.Al inicio de la historia, un pueblo de origen desconocido, los sumerios, construyó murallaspara ciudades y templos y excavó acequias (canales para el paso de agua) que pueden habersido los primeros logros de ingeniería del mundo. Los sumerios fueron gradualmentesuperados por considerable inmigración de nómadas árabes, que pasaron a ser campesinos ymoradores de la ciudad de Babilonia, que así se formó, fue la sede de una cantidad deimperios de poca duración, hasta ser conquistada posteriormente por los asirios. Ciudad de BabiloniaComo en Egipto, la vigilancia de las riberas de barro de los canales era un menesterimportante. Durante cuatro mil años, esos canales sirvieron a una población más densa de laque hay allí hoy día. Cuando los habitantes de Mesopotámia aprendieron a irrigar sus tierras ya amurallar sus ciudades, volvieron su atención a la construcción de templos.Los historiadores indican que en Mesopotámia se inició la tradición de que un políticoinaugure la construcción de un edificio público con una palada de tierra.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  12. 12. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoLos asirios eran un pueblo guerrero, y entonces como ahora, la guerra pareció ser uncatalizador de las invenciones. Los asirios fueron los primeros en emplear armas de hierro. Yase conocía la manufactura del hierro desde siete u ocho siglos antes, pues la había descubiertola tribu de los chalibas en Asia Menor. Los asirios también inventaron la torre de asalto, quese convirtió en una pieza estándar del equipo militar durante los dos mil años siguientes,hasta que la invención del cañón la hizo obsoleta. En distintas épocas también se llamó“castillete” o “helépolis” el dispositivo. Una mejora asiria fue agregarle el ariete.Alrededor de 2000 a. de J.C., los asirios lograron un avance significativo en el transporte.Aprendieron que el caballo se podía domesticar y servía rara cabalgar, lo que les produjo unaventaja militar considerable: inventaron la caballería.Ingeniería griega. Los griegos son conocidos por su lógica abstracta y por su capacidadpara teorizar y sintetizar el conocimiento pasado. Tuvieron grandes avances en el arte,literatura y filosofía, lo que tiende a oscurecer sus aportes a la ingeniería. Estos seconcentraban principalmente en la teoría, otorgando poco valor a la experimentación y alhecho. Sin embargo fue el ARCHITECTON, quien realizó el primer avance hacia una categoríaprofesional, fue conocido como maestro y experto constructor, el cual bajo su dirección fueconstruido en Soma un túnel de 11 millas, se desconocen los métodos de medición paraefectuar el trabajo. Además otras obras importantes que se construyeron en Grecia pormotivos de dificultades geográficas, como son la cantidad de cadenas montañosas se haciadifícil la comunicación por tierra lo que llevó a comunicarse por mar, por lo cual se debióconstruir un rompeolas, que tenía una longitud de 365 mt. y una profundidad de 40 mt. Estaes la primera construcción registrada en una bahía artificial (Soma) y constituye un prototipopara los puertos modernos, además el interés de los griegos en la navegación los llevó a laconstrucción de un faro, el faro de Alejandría, la estructura es de 110 mt. de alto, se construyóalrededor del año 300 a.C. y se considera una de las siete maravillas del mundo antiguo. Faro de AlejandríaIntroducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  13. 13. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoIngeniería romana. Los ingenieros romanos tenían más en común con sus colegas de lasantiguas sociedades de las cuencas hidrográficas de Egipto y Mesopotámia, que con losingenieros griegos, sus predecesores. Los romanos utilizaron principios simples, el trabajo delos esclavos y tiempo para producir extensas mejoras prácticas para el beneficio del ImperioRomano. En comparación con las de los griegos, las contribuciones romanas a la cienciafueron limitadas; sin embargo, sí abundaron en soldados, dirigentes, administradores yjuristas notables. Los romanos aplicaron mucho de lo que les había precedido, y quizá se lespuede juzgar como los mejores ingenieros de la antigüedad. Lo que les faltaba en originalidadlo compensaron en la vasta aplicación en todo un imperio en expansión.En su mayor parte, la ingeniería romana era civil, especialmente en el diseño y construcciónde obras permanentes tales como acueductos, carreteras, puentes y edificios públicos. Unaexcepción fue la ingeniería militar, y otra menor, por ejemplo, la galvanización. La profesiónde “architectus" era respetada y popular; en efecto, Druso, hijo del emperador Tiberio, eraarquitecto.Una innovación interesante de los arquitectos de esa época fue la reinvención de lacalefacción doméstica central indirecta, que se había usado originalmente cerca de 1200 a. deJ.C., en Beycesultan, Turquía. La invención original ocurrió ‘cuando debido a la falta decomunicaciones y de protección a las patentes, a veces tenían que reinventarse los inventosimportantes antes de que formaran parte permanente de la tecnología. Pero, es bastanteextraño que después de la caída del Imperio Romano no volviera a aparecer la calefaccióndoméstica central indirecta sino hasta tiempos modernos.Uno de los grandes triunfos de la construcción pública durante este periodo fue el Coliseo, quefue el mayor lugar de reunión pública hasta la construcción del Yale Bowl en 1914. Coliseo romanoIntroducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  14. 14. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoLos ingenieros romanos aportaron mejoras significativas en la construcción de carreteras,principalmente por dos razones: una, que se creía que la comunicación era esencial paraconservar un imperio en expansión, y la otra, porque se creía que una carretera bienconstruida duraría mucho tiempo con un mínimo de mantenimiento. Se sabe que lascarreteras romanas duraban hasta cien años antes de que necesitaran reparaciones mayores.Es apenas hasta fechas recientes que la construcción de carreteras ha vuelto a la base de “altocosto inicial - poco mantenimiento”.Quizá el triunfo más conocido en la construcción de carreteras de la antigüedad es la Vía Apia,que se inicio en 312 a. de J.C., y fue la primera carretera importante recubierta de Europa. Alprincipio, la carretera medía 260 km e iba desde Roma hasta Capua, pero en 244 a. de J.C., seex-tendió hasta Brindisi, siendo entonces una obra tan prestigiada, que ambos lados delcamino a la salida de Capua estaban flaqueados por los monumentos funerarios de losaristócratas. Vía ApiaEn Roma había tráfico pesado por aquellas fechas. En una ocasión, Julio César ordenó queningún vehículo de cuatro ruedas circulara por las calles de la ciudad, con la esperanza deproporcionar una solución parcial a-los problemas del tránsito. En los mejores tiempos delImperio Romano, el sistema de carreteras tenía aproximadamente 29 000 Km., entre el Valledel Eufrates y la Gran Bretaña. En comparación con los anteriores, los acueductos romanoseran mayores y más numerosos. Casi todo lo que se sabe actualmente del sistema romano dedistribución de aguas proviene del libro De AquisUrb’isRomae de Sexto Julio Frontino, quienfue Autor Aquarum de Roma, de 97 a 104 a. de J.C., Frontino llevaba registros de la utilizacióndel agua, que indican que el emperador usaba el 17% , el 39% se usaba en forma privada, y el44% en forma pública. Se calcula que en Roma diariamente se consumían entre 380 y 1 100millones de litros de agua. La fracción del 44% para uso público estaba subdivididaadicionalmente en 3% para los cuarteles, el 24% para los edificios públicos, incluidos oncebaños públicos, 4% para los teatros, y 13% para las fuentes. Había 856 baños privados a laIntroducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  15. 15. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa Pachecofecha del informe. En todo caso, la administración del agua en Roma era una tareaconsiderable e importante. Gran parte del agua que supuestamente debería .entrar a la ciudadjamás lo hizo, debido a las derivaciones que tenían escondidas los usuarios privados. Ya desdelos tiempos de los romanos, las tomas de agua eran un problema.Los acueductos romanos se construyeron siguiendo esencialmente el mismo diseño, queusaba arcos semicirculares de piedra montados sobre una hilera de pilares. Cuando unacueducto cruzaba una cañada, con frecuencia requería niveles múltiples de arcos. Uno de losmejor conservados de la actualidad es el Pont du Gard en Nimes, Francia, que tiene tresniveles. El nivel inferior también tenía una carretera. Acueducto romanoLos romanos usaron tubería de plomo y luego comenzaron a sospechar que no eran salubre.Sin embargo, el envenenamiento por plomo no se diagnosticó específicamente sino hasta queBenjamín Franklin escribió una carta en 1768 relativa a su uso.Ingeniería medieval. Posterior a la caída del imperio Romano, surge la Edad Media. Eneste período ocurrieron pocos avances en la ingeniería; sin embargo, hubo un ciertodesarrollo del diseño estructural, desarrollo de dispositivos y maquinarias, que economizabanenergía e incrementaban la potencia. La Edad Media, a la que a veces se le conoce como elperiodo medieval, abarcó desde aproximadamente 500 hasta 1500 d. de J.C., pero por logeneral se denomina Oscurantismo al periodo que media entre el año 600 y el 1000 d. de J.C.Durante este periodo no existieron las profesiones de ingeniero o arquitecto, de manera queesas actividades quedaron en manos de los artesanos, tales como los albañiles maestros. Laliteratura del oscurantismo era predominantemente de naturaleza religiosa, y quienes teníanel poder no daban importancia a la ciencia e ingeniería. Los gobernantes feudales eranIntroducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  16. 16. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa Pachecoconservadores, y sobre todo trataban de mantener el estado de las cosas.La mayoría de las personas debía tener el mismo oficio de sus padres. Sin embargo, en ladécada de 1500 ocurrió una serie de descubrimientos científicos importantes en la ingenieríay matemáticas, lo que sugiere que aunque se había restado importancia a la ciencia, estabaocurriendo una revolución en el razonamiento con relación a la naturaleza y actividad de lamateria. El movimiento, fuerza y gravedad recibieron considerable atención en plena EdadMedia y más adelante.Un invento que contribuyó a la terminación de la forma de vida con castillos rodeados demurallas fue el cañón, que apareció en Alemania en el siglo XIV, y para el siglo XV los castillosya no se podían defender.Tal vez la estructura más interesante de la Edad Media, sean las catedrales góticas. Se lesconsidera, las mas ligeras y osadas construcciones, con esqueleto de piedra, jamás realizadaspor el hombre. Esta obra manifiesta un alto nivel del dominio de la estructura, por parte, tantode los ingenieros/arquitectos, que la diseñaron como los jefes de obras, que las construyeron. Catedral de MilánEn la Edad Media, los ingenieros buscaron reforzar y suplir la capacidad productiva delhombre y animales, mediante la construcción de máquinas que ahorraban fuerza de trabajo.En esta época se desarrolló, el molino de viento, se mejoraron molinos de agua, los quetambién se utilizaron de otras formas, otro avance importante en Europa fue la rueda y eltimón giratorio para los barcos.El título de ingeniero se utilizó por primera vez en la Edad Media (entre 1000 y 1200 aprox.).Las palabras "ingenio" e "ingenioso" provienen del latín ingenerare, que significa crear. PorIntroducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  17. 17. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa Pachecotanto la persona que creaba o diseñaba máquinas de guerra (arietes, catapultas, torres deasalto, etc.) vino a ser conocido como el ingeniator o "ingeniero".Muchos de los dispositivos, materiales y técnicos, que se utilizaron en un nivel mas avanzadoen esta época, aparecen primero en el lejano Oriente, principalmente en China. Estos avancesincluyen, la invención de la pólvora y el desarrollo de procesos, para la fabricación de papel, lafundición de hierro y la manufactura de telas.Los avances de la ingeniería entre 1300-1750 d.c. Correspondió al Renacimientovincular el saber teórico con las tareas específicas, a la vez que dar pasos decisivos hacia unaciencia nueva.El Renacimiento, que literalmente significa “volver a nacer", comenzó en Italia durante el sigloXV. El redescubrirniento de los clásicos y el resurgimiento en el aprendizaje llevan a unareevaluación de los conceptos científicos de la antigüedad.La invención de los anteojos en 1286, y el incremento considerable en las obras impresas enEuropa en el siglo XV, fueron dos acontecimientos trascendentales en la expansión delpensamiento ingenieril. Desde luego, otro factor importante en todo momento es la actitud deuna sociedad hacia una profesión. Durante el Renacimiento, los ingenieros nuevamentefueron miembros de una profesión respetada e incluso algunos de ellos recibieron buenapaga. Filippo Brunelleschi fue un ingeniero bien conocido de principios de 1400, y como lamayoría de los ingenieros bien conocidos del Renacimiento, era ingeniero militar y civil, aligual que arquitecto y artista. Uno de sus aportes fue el dibujo de perspectiva.La serie de inventos precursores e ingeniosos de Leonardo de Vinci se sitúa en esta tendencia,y es significativo que el célebre artista se dirigiese a Ludovico Sforza, duque de Milán,recomendándole su habilidad para fabricar aparatos de guerra : cañones, morteros, ballestasgigantescas, túneles para derribar muros defensivos, puentes livianos y portátiles y otros"ingenios", en que andaban unidos los conocimientos con la fantasía.En el siglo XIII, los arquitectos/ingenieros italianos, impulsaron el nacimiento de una eramoderna, en la construcción de canales, mediante la invención de la esclusa. Posteriormentese propagó en Europa, con el fin de facilitar el traslado de aguas. Durante este periodo huboavances en la navegación y construcción de barcos, lo que llevó a construir puertos y muellespara la transportación marítima.Johann Gutemberg, inventó los moldes de carácter móviles y se le atribuye la impresión delprimer libro. Esto permitió que se difundiera ampliamente la información, sobre muchasmaterias, entre ellas las ciencias y la ingeniería. Hacia el año 1500, se publicaron libros detopografía, hidráulica, química, minería y metalurgia, así como muchos otros temas científicos,siendo estas herramientas imprescindibles en el actuar de un ingeniero.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  18. 18. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa Pacheco Imprenta de GutenbergEl progreso de la ciencia durante los siglos XV, XVI y XVII tuvo un gran impacto en los avancestecnológicos e industriales que se dieron a continuación; las contribuciones de los científicosde la época aún se perciben en la actualidad. Algunos de estos científicos y sus contribuciones son: • Galileo Galilei (1564-1642) Astrónomo y físico que formulo el método científico para adquirir conocimiento. Se le atribuye la ley de la caída de los cuerpos. A parte de estudiar las lunas de Neptuno y de hacer gran uso del telescopio formulo una de las primeras teorías de la relatividad: La teoría de la Relatividad de Galileo, que dice que las leyes de la mecánica se conservan en todos los marcos de referencia, hecho que Einstein refutaría años después. • Thomas Newcomen (1663-1729): Inventor inglés que construyó una de las primeras máquinas de vapor funcionales. Su máquina de vapor a presión atmosférica fue utilizada para bombear agua de las minas británicas por más de 75 años, antes que fuera reemplazada por la máquina de Watt (más eficiente).Avances de la ingeniería en el siglo XX. Es a lo largo del siglo XX cuando lainvestigación y la aplicación técnica de los conocimientos científicos se han desarrollado a unritmo tan acelerado que ha transformado radicalmente la vida de los seres humanos. En losúltimos 20 años se han realizado más descubrimientos que en el resto de la historia de laHumanidad y la incorporación de principios científicos a tecnologías aplicables a la vidacotidiana se está produciendo a una velocidad incomparable con la del pasado.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  19. 19. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoEn este periodo, las principales innovaciones tecnológicas fueron: en la industria, la invencióncreciente de aparatos domésticos, la obtención de nuevos materiales de construcción como elhormigón armado y el cristal, de fibras sintéticas para la producción textil, y de accesoriosplásticos; en medicina, el hallazgo de sustancias contra las infecciones, como la penicilina yotros antibióticos; la mejora de los conocimientos en agricultura, alimentación y técnicas deconservación de alimentos; en el transporte la producción en serie del automóvil, que seconvirtió en el medio predominante de locomoción, la invención del aeroplano; en los mediosde comunicación el desarrollo de la cinematografía así como de la televisión creada a partirdel invento del cinescopio en los años veinte.El desarrollo, por ejemplo, de la estadística y de la informática, ha permitido transformar losmétodos de cálculo y de análisis, que cada vez son menos lineales, con mayor atención a lamultiplicidad de variables, con intervención de lo aleatorio y con análisis complejos. Todo ellopermite aplicar métodos científicos también en las ciencias humanas (demografia, lingüística,estadística aplicada al análisis sociológico, etc.).Desde finales de la Segunda Guerra Mundial los estudios sobre energía atómica procedentedel uranio y el plutonio, desencadenaron una acelerada carrera armamentista protagonizadaprincipalmente por Estados Unidos y la Unión Soviética, con la consecuente amenaza para lavida en el planeta que inauguró una época de temores ante una posible destrucción masiva,pero también amplió las posibilidades de desarrollo para la ciencia, con proyectostecnológicos a gran escala. La Guerra Fría impulsó la carrera espacial y con ella la colocaciónde satélites artificiales que, aparte de su función militar, revolucionaron la tecnología detelecomunicaciones y prepararon el camino para la exploración del espacio donde se haproducido un logro tecnológico espectacular, al permitir que por primera vez los hombrespudieran abandonar la biosfera terrestre y regresar a ella. Microelectrónica. En los primeros años de la década de 1950 comenzó a desarrollarse la microelectrónica como efecto de la aparición del transistor en 1948. Sin embargo, la microelectrónica sólo fue utilizada por el público en general hasta los años setenta, cuando los progresos en la tecnología de semiconductores, atribuible en parte a la intensidad de las investigaciones asociadas con la exploración del espacio, llevó al desarrollo del circuito integrado. El mayor potencial de esta tecnología se encontró en las comunicaciones, particularmente en satélites, cámaras de televisión y en la telefonía, aunque más tardela microelectrónica se desarrolló con mayor rapidez en otros productos independientes comocalculadoras de bolsillo y relojes digitales.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  20. 20. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa Pacheco Tecnología computacional.En relación con la microelectrónica fue de granimportancia el surgimiento de la industria computacional;con la caída de los precios y el perfeccionamiento del chipde silicio producido en serie, surgieron las computadoraspersonales que, al poder colocarse sobre un escritorio sinnecesidad de estar vinculadas a una unidad deprocesamiento mayor, pudieron realizar muchas de lastareas de las computadoras centrales que eran mucho máscaras.Al contrario del impacto social negativo que algunos temían sobre el empleo laboral, lascomputadoras personales exigieron una capacidad de producción totalmente nueva y crearonnuevas fuentes de trabajo, en las ventas al menudeo, en la formación y apoyo técnico, enprogramación de sistemas tanto para el mercado de consumo como para las tareasespecializadas para servicio a clientes individuales.Durante la cuarta generación de computadoras (1982-1989), la medicina y la comunicaciónlograron un avance significativo. El hardware mejoró sustancialmente con los llamadossistemas circuitales distribuidos, las memorias de burbujas y los discos ópticos, obteniendoimágenes para uso médico y creando poderosísimas herramientas para la auscultación delpaciente. En la quinta generación (1990-) o generación de las máquinas inteligentes se utilizael concepto de inteligencia artificial (lA), con velocidades enormes por segundo. Redes e internetEl medio de comunicación conocido como Internet, que ha revolucionado lastelecomunicaciones gracias a su capacidad de transmitir y obtener información de manerainstantánea a través de computadoras personales, comenzó a desarrollarse a finales de losaños sesenta, en el contexto de la Guerra fría, como una red informática que a su vezconectaba redes de computadoras de varias universidades y laboratorios de investigación enEstados Unidos, bajo el patrocinio de la Agencia de Programas Avanzados de Investigación(ARPA, de acuerdo a sus siglas en inglés) del Departamento de Defensa de Estados Unidos. En1989 fue desarrollado World Wide Web por el informático británico Timothv Berners-Leepara el Consejo Europeo de Investigación Nuclear.En los años noventa, gracias a los avances de la llamada “supercarretera de la información” seha dado un vertiginoso crecimiento en la cantidad de usuarios de Internet, que ha cambiadode forma sorprendente la comunicación a distancia y ha colaborado a satisfacer lasnecesidades creadas por el mundo globalizado, al permitir que personas e institucionespuedan compartir información y trabajar en colaboración. El contenido disponible en Internetha aumentado con gran rapidez y variabilidad, lo que permite encontrar fácilmente cualquierIntroducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  21. 21. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa Pachecoinformación, además de que posibilita la realización de transacciones económicas de formasegura, lo que ha tratado lluevas grandes oportunidades para el comercio.Sin embargo, el crecimiento explosivo de Internet ha hecho que se planteen importantescuestiones relativas a los riesgos que implica. El aumento de las páginas de Web conteniendotextos y gráficos en los que se denigraba a las minorías étnicas, se fomentaba el racismo o seexponía material pornográfico, ha suscitado fuertes críticas y ha conducido a peticiones decensura dirigidas a los suministradores de Internet para que voluntariamente cumplieran condeterminados criterios. Otro elemento negativo de Internet se ha manifestado en la amenaza,hecha realidad en varias ocasiones, de que personas irresponsables inserten “virus” en la redcausando graves daños en los equipos computacionales en el ámbito mundial. Fibras ópticas. En la llamada “era de la información” no puede dejarse de lado el papel que desde los años ochenta ha tenido en diversas aplicaciones el uso de Fibras ópticas de cristal. Dada su capacidad para transmitir imágenes, las fibras ópticas se utilizan mucho en instrumentos médicos para examinar el interior del cuerpo humano y para efectuar cirugía con láser. En telefonía, las fibras ópticas han sustituido progresivamente a los cables coaxiales utilizados anteriormente; los mensajes se codifican digitalmente en impulsos de luz y se transmiten a grandes distancias, de manera que ofrecen mayores posibilidades para transportar un volumen mucho mayor de información con mayor velocidad de transmisión.La aplicación más característica de los cables de fibra óptica para la transmisión de luz se daen el campo de la medicina; específicamente, en la iluminación de instrumentos como losendoscopios, destinados al examen visual de cavidades o conductos internos del organismo.Los haces dé fibra óptica constituyen, en este caso, sistemas flexibles. Su principal ventaja esla posibilidad de hacer llegar la luz hasta el punto deseado, sin que ello implique unaaportación de calor. Biotecnología En el desarrollo de la biotecnología la técnica más importante es laingeniería genética. Ésta se originó a partir de las investigacionessobre la estructura del ADN realizadas por Francis Crick y JamesDewey Watson en 1953. En la década de 1970 se llevó a cabo latransferencia de genes, es decir, la posibilidad de insertar genes deun organismo en otro, técnica de gran potencial que ha traídoimportantes beneficios en la lucha contra enfermedades como lahemofilia, la diabetes, la hepatitis o el SIDA. En 1973, 20 añosdespués de que james Watson y Francis Chick publicaron el estudiode las bases moleculares del código genético, se insertó ADN extrañoIntroducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  22. 22. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa Pachecoen la célula de un huésped, lo cual se conoce como donación de genes. El nacimiento de laoveja Dolly en 1997 fue posible gracias a la combinación del núcleo de una célula adulta deglándula mamaria con un óvulo sin núcleo, un proceso denominado “clonación” Medicina La medicina es un buen ejemplo del desarrollo científico y tecnológico de nuestro tiempo. Losbeneficiarios de tales adelantos no dependen del país al que pertenecen, sino de su situaciónsocioeconómica, geográfica o hasta racial. Los estudios e implantación de órganos se deben ala aclaración de los complejos fenómenos de la inmunología, lo cual permite el uso médico delos transplantes de órganos desde 1954, fecha en que se realizó el primer transplante deriñón. En la actualidad es posible el transplante de cualquier órgano.En 1895 se utilizaron los rayos X para estudiar internamente al paciente. Son los precursoresde la imagenología actual, utilizada en la resonancia magnética y nuclear, la tomografía axialcomputarizada, el ultrasonido diagnóstico y la medicina nuclear en todas sus formas. Técnicasimportantes son también la angiografía por sustracción digital y otras de tipo terapéuticocomo la angioplastía, el marcapaso artificial que se instaló por vez primera en Suecia en 1958,la circulación y la diálisis extra-corpóreas. La electricidad, electrificación y los desafíos energéticosRecorriendo brevemente la historia de la electricidad, fue Benjamin Franklin (17061790)quien demostró con su experimento del “cometa volantín”, que los rayos son “electricidad” yfue el primero en usar los términos “cargas positivas y cargas negativas”. En Octubre de 1893,George Westinghouse (18461914) ganó un contrato para construir los primeros generadoreseléctricos en las cataratas del Niágara. Luego fue Otto Hahn, químico alemán (18791968)quien hizo un descubrimiento científico vital que llevó a los ingenieros al logro del primerreactor nuclear utilizando la fusión del átomo.Actualmente la electricidad se genera a partir de varias fuentes de energía primarias: carbón,petróleo, hidráulica, eólica y nuclear. Existen dos tendencias importantes: la energía nuclearsigue proporcionando el 15 por ciento del consumo mundial y la tercera parte del consumo enEuropa. Su utilización se ha estancado, favoreciéndose el crecimiento aunque aún levementedel uso de la energía térmica, de la hidráulica y de las que hoy se denominan “energíasrenovables” como son la energía solar, la eólica, la lograda por el uso de las mareas y tambiénla geotérmica.Así como el siglo XIX estuvo marcado por la Revolución Industrial con la irrupción del uso delcarbón, el protagonista del siglo XX fue el petróleo y los ingenieros esperamos que en siglo XXIlas “estrellas en escena” sean las llamadas energías renovables. El sol nos regala cada día unacantidad de energía varias veces superior al consumo mundial de energía comercial. Por sucarácter distribuido y descentralizado, el uso más generalizado de esta energía solarpermitiría establecer un sistema más equitativo y con menos daño en el medio ambiente.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  23. 23. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoActualmente el modelo energético mundial excluye a unos 2000 millones de personas que notienen acceso a la energía eléctrica convencional, acceso que las Naciones Unidas, para suíndice de Desarrollo Humano plantean como necesario para el desarrollo de la población paraasegurar un nivel adecuado de alimentación, salud, educación ,etc. Es una de las necesidadesbásicas para mantener la población saludable, alcanzar estándares educacionales y poderlograr desarrollar una actividad industrial que le permita a las personas un ingresos parapoder efectuar su mejor elegir. La tecnología del petróleo, los automóviles, y los desafíos por la alta densidad vehicularRespecto a la historia del petróleo, se le conoce desde la prehistoria y la Biblia en el Génesis lomenciona como un “betún o como asfalto” para pegar los ladrillos en la torre de Babel ytambién se señala existir en los pozos del valle de Siddin.Fue a comienzos del siglo XX con el uso de los automóviles que se requirió la gasolina y envísperas de la 1a guerra mundial ya un millón de vehículos la usaban. Otra fracción delpetróleo, denominado en esa época el “gasóleo”, se empezó a consumir en los barcos en 1910sustituyendo al carbón cuando el almirante Fisher hizo su uso obligatorio en los barcos de laflota británica.Cuando Henry Ford lanza al mercado americano “el modelo T”, unos 18 millones de vehículosempezaron a requerir de combustibles y ya en mitad de siglo XX, lo necesitaban para sucirculación más de 100 millones. En la década de 1957 a 1966, se usó tanto petróleo como enlos 100 años anteriores y hoy resulta difícil estimar cuantos millones de vehículos circulanpor las carreteras del mundo.Al consumo de los automóviles de sumó también el uso de otra fracción del petróleo, ladenominada “turbosina” para ser ocupada por los aviones en sus turbinas. Paralelamente elempleo del “gasóleo” se extendió a los generadores de vapor, hornos industriales, calefaccióncasera y una fracción más ligera se aplicó los motores “diesel” y se le llama así aún hoy día porser utilizado en este tipo de motores.Actualmente el mayor consumo de combustibles corresponde al uso del automóvil y resultamuy difícil estimar el número de millones que circulan por las carreteras del mundo.La ambición de descubrir y conquistar nuevos territorios obligó a buscar medios más rápidosde transporte. El automóvil, aunque concebido muchos años antes, comenzó su auge sólo ainicios del siglo XX.Estatus y libertad estuvieron ligados a su concepción y a su definición de “que se mueve por sísolo”. Pasó de ser un artefacto ruidoso y con una seguridad casi al azar, a modelos modernosincorporándoles tecnología.Henry Ford fue uno de los pioneros y creando una línea de ensamblaje del modelo T, bajó sucosto transformándolo en un bien asequible a multitudes.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  24. 24. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoSi a comienzos de siglo una persona en USA apenas viajaba apenas unos 2 mil kilómetros entoda su vida. A fines del siglo, esta distancia para algunos es recorrida en días. El número dehoras que una persona pasa hoy usando su automóvil, lo transformaron en como parte y “unaextensión de su hogar”El automóvil pasó a ser algo más que un “medio de transporte” y la interrelación con él, pasó ainfluir en el estado de ánimo de las personas conforme a que sus diseños se adapten a susnecesidades y gustos. En Chile se estima que circulan hoy unos 2 millones de autos ycamionetas.El proceso de motorización masiva requiere enfrentar el problema de la accidentalidad vial.La combinación del rápido aumento del parque de vehículos requiere de un aumento en laseguridad, en el mantenimiento y vigilancia vial. En 1910 se registraron menos de 1200víctimas por accidentes en los medios de transporte y de ellos unos 400 asociados al uso delautomóvil. A mitad de los ochenta ya se había superado el medio millón de víctimas mortalesal año. En 1990 sobre las 700 mil y se estima que del 2000 en adelante la cifra es mayor almillón.Las estimaciones de la Federación Internacional de la Cruz Roja son más sombrías y señalanque para el 2020, los accidentes de tránsito pueden llegar a ser el tercer factor de causas demuerte e incapacidad y se la califica de una “Catástrofe oculta”. En los países en desarrollo elproblema es mayor dado que si bien se registra en ellos un tercio del parque vehicular,acumulan más de las tres cuartas partes de la mortalidad por accidentes, con una incidenciamayor en los peatones y los ciclistas.El Banco Mundial y la OMS analizan este impacto mundial y apuntan a que alcanza a un costoanual del orden de US $ 500 mil millones, cifra que es creciente especialmente en los países endesarrollo como es el caso de Chile. Se estima que para el año 2020 la atención de víctimas poraccidentes de tránsito en el mundo, puede consumir más del 25 % de los recursos sanitariosmundiales condicionando seriamente la viabilidad financiera. La carrera espacial, los plásticos y el problema de la basura“El espacio...la última frontera”, es la frase con que se inicia la serie televisiva “Viaje a lasestrellas”, y que resume uno de los sueños más preciados de la humanidad: descubrir que haymás allá de la atmósfera de la Tierra. En el mismo año 1903, cuando los hermanos Wrighthicieron su exitoso vuelo “de casi un minuto” de duración, el ingeniero de aviación rusoKonstantin Tsiolkovsky establecía la velocidad requerida para que un cohete pudiera superarla fuerza de gravedad de la Tierra. Este ingeniero ruso es autor de la famosa frase:“La Tierra es la cuna de la Humanidad, pero uno no puede permanecer en la cuna parasiempre”.Como otros avances tecnológicos, la conquista del espacio se sustentó en desarrollos bélicos yel primer paso correspondió al uso de los cohetes V2 durante la II guerra. Su cerebro creativoIntroducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  25. 25. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoWernher von Braun fue reclutado posteriormente por Los Estados Unidos. La carrera espacialfue alimentada por la guerra fría durante la segunda mitad del siglo XX y un gran punto afavor de la URSS fue logrado por los rusos en octubre de 1957 con la puesta en órbita delSputnik I, esto es, más de 50 años después del vuelo de los hermanos Wright.El 20 de julio de 1969, la misión Apollo XI descendía en la Luna y Neil Armstrong ponía pie ensuelo lunar señalando “un pequeño paso para el hombre y un gran salto para la humanidad”.Sin embargo, para la humanidad uno de los mayores beneficios de este “gran salto” de lacarrera espacial, consistió en el logro de materiales resistentes y sofisticados, que requirieronde grandes avances en la ciencia y tecnología, los que fueron también aplicados en medicina,telecomunicaciones y en la informática. Así surgió el desarrollo tecnológico que se denominóla “magia de los plásticos”El desarrollo de los materiales plásticos también respondió en sus comienzos a lasaplicaciones bélicas y durante la 1ª guerra, se intensificó el uso del celuloide y sus derivadoscomo el acetato de celulosa utilizado en dirigibles y en la incipiente aviación. En 1929aparecen los plásticos rígidos de urea pigmentados a color en artefactos domésticos yutensilios “juveniles” y la edad de oro, la década del 30 con la creación del nailon cien porciento sintético con la llegada de los acrílicos y el PVC. En la década del 40 se incorporan elpoliéster y el polietileno y se crean los cloro fluoro carbonados (CFC) de vasta aplicación en larefrigeración y también se incorpora el uso de las siliconas.La edad de oro de la “expansión” de uso de los plásticos ocurre luego de la 2ª guerra y en losaños 50, la producción de plásticos se cuadruplica ingresando el desarrollo del polipropileno.En los 90, la producción mundial de plásticos ya se equipara con la de los metales y en sumomento “más glorioso”, da origen a la tecnología “petroquímica” que nace acompañada delprecio irrisorio del petróleo y su disponibilidad generosa que existió hasta fines de la décadade los 70.En 1974 es un año clave en USA, en que se concluye que la muerte de muchos operarios estávinculada a intoxicación por polímeros PVC y aparece el primer informe vinculando “elagujero de ozono” a la acción de los CFC en la estratosfera.La incorporación del plástico a la vida cotidiana, ha generado hacia fines del siglo, unfenómeno nuevo, el de la basura “no biodegradable” y el concepto de “reciclar” llegar a serconocido como utilizado sólo para fines propagandísticos.Será el tratamiento de las basuras, entre ellas las de los plásticos, uno de los más gravesproblemas y desafíos que tendrán que resolver los ingenieros a futuro. Los plásticos miradosy promocionados inicialmente como una solución ambiental (“no se quiebran”, “sin filoscortantes”, “no acumulan gérmenes”, etc.), han sufrido un enorme deterioro de su imagen alser altamente contaminantes y no biodegradables.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  26. 26. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa Pacheco Las tecnologías en la salud, los beneficios del agua potable y el desarrollo agroindustrialEl siglo XX es denominado también como el siglo de la Salud. La penicilina fue descubierta pos“casualidad” por el bacteriólogo escocés Alexander Fleming en 1928 y pasaron casi diez añospara que Ernst Chain y el profesor Florey de la Universidad de Oxford lograran supurificación. Su difusión masiva se produjo a partir de la 2ª guerra mundial y hoy losantibióticos siguen siendo un arma formidable contra infecciones.Hay veces que la comunidad científica descubre algo que trasciende a su propio campo. Sonlos casos de la “píldora anticonceptiva “que fue inventada por el químico Carl Djerassi y salió ala venta en 1960. Es el caso también del “Viagra” que emergió hacia fines de los años 90.Ambas invenciones han y seguirán generando enormes cambios sociales y sus produccionesmasivas han tenido una repercusión mundial.La denominación como siglo de la Salud, obedece principalmente a que la medicina del sigloXX ha conseguido prolongar la vida con avances significativos, como ha sido la introducciónde nuevas técnicas quirúrgicas, como los trasplantes de corazón, el primero en 1967 enSudáfrica, cuando Louis Washkansky recibió un corazón donado con la intervención deldoctor Christian Barnard.Actualmente no sólo se han realizado exitosamente transplantes de otros órganos sino quetambién la ingeniería genética, está permitiendo obtener soluciones en el tratamiento de lasenfermedades alterando el material genético de las células. La manipulación genética estáprovocando serios debates éticos. Tras el logro con las semillas “transgénicas” que resultanmás resistentes a plagas y otros problemas, si bien están revolucionando la producción dealimentos, aun no se conocen las consecuencias y generan controversia.A principios del siglo XX la disentería y las diarreas, eran la tercera causal de muerte en USA ylógicamente que provocaban una mortalidad mayor en países subdesarrollados. El problemamayor radicaba en la contaminación de las aguas para el consumo humano.Desde el año 1940 en adelante se inicia el tratamiento de agua y se introducen las redes desuministro y distribución de agua potable. Ello llevó a una disminución de la mortalidadinfantil y mejoró la calidad sanitaria de los productos agrícolas.A fines del siglo XX se llegó a vivir 30 años más que a comienzos de él. En la segunda mitad delsiglo, los médicos y los ingenieros trabajaron juntos para entender el cuerpo humano ydesarrollar medios de control sanitario.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012
  27. 27. Introducción a la Ingeniería Ingeniería Electromecánica Aldrin Belisario Velosa PachecoConclusiones.Resulta evidente que la calidad de vida de los habitantes del planeta, ha tenido unmejoramiento a través de los proyectos de los ingenieros. También resulta evidente que laprofesión de ingeniero se inserta efectivamente en poder incorporar “aceleradamente” latecnología en la lucha contra la pobreza, que afecta a un alto porcentaje de nuestra poblaciónmundial.Es también evidente que la aplicación del trinomio “Ciencia, Tecnología e Innovación” esnecesario realizarlo en forma cada vez más acelerada y con un ritmo en aumento. A principiosdel siglo XX a un nuevo producto le tomaba años en lograr mil millones de clientes y hoy lologra en meses. Esto exigirá a los ingenieros del siglo XXI a efectivos en las aplicaciones dedicho trinomio, lo que también exigirá a las Universidades que tiene formación de ingenieros,en ser efectivas en lograr incorporar competencias.Ustedes estudiantes de Ingenieria electromecanica son pioneros, son jóvenes talentosos quese interesan en seguir la profesión de ingenieros y por lo tanto ya asumieron un reto.Actividades a desarrollar.(Grupos de 4 integrantes, a mano en hojas tamaño carta) Durante las últimas décadas, algunos observadores han comenzado a advertir sobre algunos aspectos destructivos y perjudiciales derivados de la tecnología, y se argumenta que ello es consecuencia de la incapacidad de los gobiernos y las industrias para predecir o valorar los posibles efectos negativos del desarrollo acelerado de los productos tecnológicos. Elabore una lista de no menos de diez efectos negativos de la tecnologia en la sociedad y en el medio ambiente. Justificando cada uno de estos. Investigar sobre los principios de la ingenieria electromecanica y su evolucion historica en el pais.Introducción a la Ingeniería. Unidades tecnológicas de Santander. Ingeniería Electromecánica 2012

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