Que es la ingenieria

¿Qué es la ingenieria?
Es la profesión que aplica conocimientos y experiencias para que mediante diseños, modelos y técnicas se resuelvan problemas que afectan a los seres vivos con creatividad e ingenio. La ingeniería es la profesión en la que el conocimiento de las matemáticas y ciencias naturales, obtenido mediante estudio, experiencia y práctica, se aplica con juicio para desarrollar formas de utilizar, económicamente los materiales y las fuerzas de la naturaleza para beneficio de la humanidad y del ambiente

Historia de la Ingeniería
La historia de la civilización es en cierto modo, la de la ingeniería: largo y arduo esfuerzo para hacer que las fuerzas de la naturaleza trabajen en bien del hombre. Los primeros hombres utilizaron algunos principios de la ingeniería para conseguir sus alimentos, 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 8000 A.C.) , cuando los hombres dejaron de ser nómadas , y vivieron en un lugar fijo para poder cultivar sus productos y criar animales comestibles. Hacia el año 4000 A.C., con los asentamientos al rededor de los ríos Nilo, Éufrates e Indo, se centralizó la población y se inicio la civilización con escritura y gobierno. Con el tiempo en esta civilización aparecería la ciencia.
Los primeros ingenieros fueron arquitectos, que construyeron muros para proteger las ciudades, y construyeron los primeros edificios para lo cual utilizaron algunas habilidades de ingeniería.


Seguidos por los especialistas en irrigación , estos se encargaron de facilitar el riego de las cosechas, 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 a tenido en el desarrollo. Así las poblaciones ubicadas a lo largo de rutas comerciales desde China a España progresaron mas rápidamente por 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 que antes 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 uno de 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 de supervivencia. 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 la ciencia y de la ingeniería. Es preciso recordar que durante nuestro crecimiento aprendemos a considerar normal quizá no sea más que una moda pasajera social o económica que representa un punto en el tiempo.

Evolución de la ingeniería.

INGENIERÍA EGIPCIA

Los egipcios han realizaron algunas de las obras más grandiosas de la ingeniería de todos los tiempos, como el muro de la ciudad de Menfis. Esta antigua capital estaba aproximadamente a 19 Km. al norte de donde está El Cairo en la actualidad. Tiempo después de construir el muro, Kanofer, arquitecto real de Menfis, tuvo un hijo a quien llamó Imhotep, a quien los historiadores consideran como el primer ingeniero conocido. Fue su fama más como arquitecto que como ingeniero, aunque en sus realizaciones entran elementos de la ingeniería.
La actitud paciente de quienes controlaban los recursos de entonces. El reinado del Rey Joser fue propicio para el invento de Imhotep: la pirámide. Las habilidades técnicas requeridas para el diseño, organización y control de un proyecto de esta magnitud lo distinguen como una de las proezas más grandes y antiguas de todos los tiempos.
La construcción de pirámides realmente era algo notable, si se considera que no se conocían ni el tomillo ni la polea. No había otro mecanismo que la palanca. Sin embargo, se usaba el plano inclinado, al grado de que una de las teorías predominantes de cómo se erigieron las pirámides es que se construyeron planos inclinados o rampas alrededor de la pirámide, hasta soterrarla. Al llegar a la cúspide, siguió la tarea de desenterrar la pirámide, lo que explica que con métodos simples, más una fuerza laboral ilimitada, produjeron resultados difíciles de creer. Aunque otras teorías afirman que construir esas pirámides con esa exactitud, actualmente con nuestros adelantos tecnológicos es imposible por lo que se cree que en aquel entonces recibieron ayuda de tecnologías más avanzadas que las que existen hoy.
También construyeron diques y canales, y contaban con sistemas complejos de irrigación. Cuando la tierra de regadío era más alta que el nivel del río, utilizaban un dispositivo denominado cigueñal “shaduf" para elevar el agua hasta un nivel desde el cual se dirigía hacia la tierra.

INGENIERÍA MESOPOTÁMICA

Otra gran cultura que floreció junto al agua se desarrolló en el norte de Irán, entre el río Tigris y el Eufrates. Los griegos llamaron a esta tierra Mesopotamia “la tierra entre los ríos”. Aunque los egipcios destacaron en el arte de construir con piedra, gran parte de la ciencia, ingeniería, religión y comercio actuales provienen tanto de Irán como de Egipto.


Al inicio de la historia, un pueblo de origen desconocido, los sumerios, construyó murallas para ciudades y templos y excavó acequias que pueden haber sido los primeros logros de ingeniería del mundo. Los sumerios fueron gradualmente superados por considerable inmigración de nómadas árabes, que pasaron a ser campesinos y moradores de la dudad. La ciudad de Babilonia, que así se formó, fue la sede de una cantidad de imperits de poca duración, hasta ser conquistada posteriormente por los asirios.

Los historiadores indican que en Mesopotámia se inició la tradición de que un político inaugure la construcción de un edificio público con una palada de tierra.
Los asirios eran un pueblo guerrero, y entonces como ahora, la guerra pareció ser un catalizador de las invenciones. Los asirios fueron los primeros en emplear armas de hierro. Ya se conocía la manufactura del hierro desde siete u ocho siglos antes. Los asirios también inventaron la torre de asalto, que se 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.

INGENIERÍA GRIEGA

Hacia 1400 a de J C., el centro del saber pasó, primero a la isla de Creta y luego a la antigua ciudad de Micenas, Grecia. Sus sistemas de distribución de agua e irrigación siguieron el patrón de los egipcios, pero mejoraron materiales y labor.
Los ingenieros de este periodo se conocían mejor por el uso y desarrollo de ideas ajenas que por su creatividad e inventiva.

La historia griega comienza hacia el año 700 a. de J.C., y al periodo desde aproximadamente 500 hasta 400 a. de J.C., se le llama “Edad de Oro de Grecia”. Una cantidad sorprendente de logros significativos en las áreas del arte, filosofía, ciencia, literatura y gobierno fue la razón para que esta pequeña porción del tiempo en la historia humana ameritara nombre propio.
Aproximadamente en 440 a. de J.C., Pendes contrató arquitectos para que construyeran templos en la Acrópolis, monte rocoso que miraba a la ciudad de Atenas. Un sendero por la ladera occidental llevaba a través de un inmenso portal conocido como Los Propóleos, hasta la cima. Las vigas de mármol del cielo raso de esta estructura estaban reforzadas con hierro forjado, lo que constituye el primer uso conocido del metal como componente en el diseño de un edificio.

Las escalinatas de acceso al Partenón, otro de los edificios clásicos de la antigua Grecia, no son horizontales. Los escalones se curvan hacia arriba, al centro, para dar la ilusión óptica de ser horizontales. En la construcción actual de puentes se toma en cuenta generalmente el hecho de que los que se curvan hacia arriba dan impresión de seguridad, en tanto que los horizontales parecen pandearse por el centro.

Quienes dirigieron la construcción de esas antiguas estructuras no tenían un título que se pudiera traducir como “ingeniero”. Se les llamaba “arquitekton”, que quiere decir el que había cumplido un periodo como aprendiz en los métodos estándar de construcción de edificios públicos. Los arquitectos recibían aproximadamente un tercio más de remuneración que los albañiles. No se adiestraban en el salón de clases, de manera que su aprendizaje lo hacían en la práctica. Era íntegramente un adiestramiento “práctico”, como se llama ahora a este proceso de aprendizaje.
Hay poca duda de que Aristóteles de Estagira fue uno de los grandes genios de la historia de la humanidad. Sus contribuciones han sido algunas de las más significativas en la historia de la ciencia. Entre los historiadores hay cierta discrepancia acerca de quién fue el autor de un breve artículo intitulado “Mecánica”; aunque la mayoría de los historiadores dan el crédito a Estratón de Lámpsakos, otros lo acreditan a Aristóteles. Esta incertidumbre acerca de quién fue el autor es desafortunada, debido a que por lo general se acepta que la Mecánica fue el primer texto conocido de ingeniería. En este artículo se estudiaban conceptos tan fundamentales de la ingeniería como la teoría de la palanca. También contiene un diagrama que ilustra un tren de tres engranes mostrados como círculos, lo que constituye la primera descripción conocida de engranajes. Es más que probable que éstos no tuvieran dientes, por lo que tuvo que ocurrir mucho deslizamiento antes de que se conociera la ventaja de los dientes y la manera de producirlos.

La mayor aportación de los griegos a la ingeniería fue el descubrimiento de la propia ciencia. Platón y su alumno Aristóteles quizás sean los más conocidos de los griegos por su doctrina de que hay un orden congruente en la naturaleza que se puede conocer. Para la existencia dé la ciencia es necesario creer en un orden consistente, repetible en la naturaleza, en forma de las leyes naturales. Probablemente Aristóteles el físico más grande de este periodo de la historia; su obra constituyó cimiento de la ciencia durante los 2000 años últimos. Es probable que no se haya superado desde entonces el razonamiento abstracto de Platón, Aristóteles y Arquímedes.

Los griegos, específicamente el tirano Dionisio, fueron los primeros que se sepa que contrataron personas para que les inventaran Máquinas bélicas. Esta práctica se ha transmitido a través del tiempo hasta la actualidad, hasta países como Estados Unidos, en que buena parte del presupuesto federal se asigna anualmente a la defensa. Todavía no se ha visto, desde el tiempo de Dionisio, una nación pueda desentenderse de los desembolsos para la defensa.

En 305 a. de J.C., Demetrio había producido la máquina de guerra más temible de la época: el castillete, diseñado por el ingeniero Eplmaco, de nueve pisos, con una base cuadrada que medía entre 15 y 22.5 m por lado y una altura total entre los 30 y los 45 m. Todo el equipo pesaba cerca de 82 toneladas, tenía ocho inmensas ruedas con aros de hierro y lo empujaban y jalaban 3 400 soldados (acarreadores del castillete). Cada uno de los nueve pisos contenía un tanque de agua y cubetas para apagar los fuegos que lo incendiaran.
Aunque a Arquímedes se le conoce mejor por lo que ahora se llama el “principio de Arquímedes”, también era un matemático y hábil ingeniero. Realizó muchos descubrimientos importantes en las áreas de la geometría plana y sólida, tal como una estimación más exacta de y leyes para encontrar los centros de gravedad de las figuras planas. También determiné la ley de las palancas y la demostró matemáticamente. Mientras estuvo en Egipto, inventó lo que se conoce como «el tomillo de Arquímedes», que consiste en una hélice encerrada dentro de un tubo y que se hace girar para levantar agua.

INGENIERÍA ROMANA
Los ingenieros romanos tenían más en común con sus colegas de las antiguas sociedades de las cuencas hidrográficas de Egipto y Mesopotámia, que con los ingenieros griegos, sus predecesores. Los romanos utilizaron principios simples, el trabajo de los esclavos y tiempo para producir extensas mejoras prácticas para el beneficio del Imperio Romano. En comparación con las de los griegos, las contribuciones romanas a la ciencia fueron limitadas; sin embargo, sí abundaron en soldados, dirigentes, administradores y juristas notables. Los romanos aplicaron mucho de lo que les había precedido, y quizá se les puede juzgar como los mejores ingenieros de la antigüedad. Lo que les faltaba en originalidad lo 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 construcción de obras permanentes tales como acueductos, carreteras, puentes y edificios públicos. Una excepción fue la ingeniería militar, y otra menor, por ejemplo, la galvanización. La profesión de “architectus" era respetada y popular; en efecto, Druso, hijo del emperador Tiberio, era arquitecto.

Una innovación interesante de los arquitectos de esa época fue la reinvención de la calefacción doméstica central indirecta, que se había usado originalmente cerca de 1200 a. de J.C., en Beycesultan, Turquía. La invención original ocurrió ‘cuando debido a la falta de comunicaciones y de protección a las patentes, a veces tenían que reinventarse los inventos importantes antes de que formaran parte permanente de la tecnología. Pero, es bastante extraño que después de la caída del Imperio Romano no volviera a aparecer la calefacción doméstica central indirecta sino hasta tiempos modernos.

Uno de los grandes triunfos de la construcción pública durante este periodo fue el Coliseo, que fue el mayor lugar de reunión pública hasta la construcción del Yale Bowl en 1914.
Los ingenieros romanos aportaron mejoras significativas en la construcción de carreteras, principalmente por dos razones: una, que se creía que la comunicación era esencial para conservar un imperio en expansión, y la otra, porque se creía que una carretera bien construida duraría mucho tiempo con un mínimo de mantenimiento. Se sabe que las carreteras 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 “alto costo 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. Al principio, la carretera medía 260 km e iba desde Roma hasta Capua, pero en 244 a. de J.C., se ex-tendió hasta Brindisi, siendo entonces una obra tan prestigiada, que ambos lados del camino a la salida de Capua estaban flaqueados por los monumentos funerarios de los aristócratas.
Los acueductos romanos se construyeron siguiendo esencialmente el mismo diseño, que usaba arcos semicirculares de piedra montados sobre una hilera de pilares. Cuando un acueducto cruzaba una cañada, con frecuencia requería niveles múltiples de arcos. Uno de los mejor conservados de la actualidad es el Pont du Gard en Nimes, Francia, que tiene tres niveles. El nivel inferior también tenía una carretera.

Los 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 que Benjamín Franklin escribió una carta en 1768 relativa a su uso.
El emperador Claudio hizo que sus ingenieros intentaran en 40 d. de J.C., drenar el lago Facino a través de un túnel, usando el desagüe para irrigación. En el segundo intento por vaciar el lago, el flujo de salida fue mucho mayor que lo esperado, con el resultado de que se perdieran unas cuantas mesas de picnic con sus comensales correspondientes, lo que hizo enojar mucho a la esposa del emperador. Más tarde, pensando en que el emperador podría castigarla por su arranque de enojo, decidió envenenarlo con excremento de sapo. Se cree que una de las primeras alquimistas de la era, ‘una mujer conocida como Maria la Judía, fue quien inventó el filtro. En todo caso, ofreció la primera descripción registrada del brebaje.

Un libro de Atenaios, intitulado Mecánikos, estudia las máquinas de asedio, puentes colgantes, arietes, testudos, torres y otros dispositivos semejantes. Eran mejoras en el arsenal militar de su tiempo. Hacia 100 d. de J.C., uno de los mejores autores técnicos de todos los tiempos, Herón de Alejandría, produjo manuscritos de ingeniería intitulados Mecánica, Neumática, Arte del asedio, Fabricación de autómatas, El tránsito del topógrafo, y Medición y espejos. Fue un escritor técnico prolifico. También desarrolló una máquina de vapor, o «eolipila”, que funcionaba en base al principio de la reacción, semejante al de un rociador giratorio de jardín.

Aproximadamente en 200 d. de J.C., se inventó un ariete llamado “ingenium” para atacar las murallas. Muchos años después se llamó al operador del ingenium, “ingeniator”, que muchos historiadores creen que fue el origen de la palabra ingeniero.

La ingeniería romana declinó después de 100 d. de J.C., y sus avances fueron modestos. Un factor que se cree que contribuyó a la caída del Imperio Romano, aproximadamente en 476 d. de J.C., fue que en tanto que la ciencia e ingeniería romanas se habían estancado durante este periodo, no sucedía igual con los bárbaros del norte. Otro factor que retrasó el crecimiento en la ciencia e ingeniería fueron unas leyes puestas en vigor cerca de 301 d. de J.C., y que Diocleciano pretendía que fueran reformas al control de precios y salarios, y leyes que obligaban a todo hombre del imperio a seguir el oficio de su padre. Esto se hizo, al menos en parte, con la esperanza de proporcionar estabilidad económica.
Una innovación durante este periodo fue la invención del alumbrado público en la ciudad de Antioquía, aproximadamente hacia el año 3~0 d. de J.C.

INGENIERÍA ORIENTAL
Después de la caída del Imperio Romano, el desarrollo ingenieril se trasladó a India y China. Los antiguos hindúes eran diestros en el manejo del hierro y poseían el secreto para fabricar buen acero desde antes de los tiempos de los romanos. Austria e India fueron los dos centros siderúrgicos principales cuando estaba en su apogeo el Imperio Romano. Más tarde, los forjadores sirios usaron lingotes de acero indio en Damasco para forjar las hojas de espadas damasquinas. Era uno de los pocos aceros verdaderamente superiores de entonces. Durante unos dos siglos, la capital mundial de la ciencia fue Jundishapur, India.
Aproximadamente en 700 d. de J.C., un monje de Mesopotámica llamado Severo Sebokht dio a conocer a la civilización occidental el sistema numérico indio, que desde entonces hemos llamado números arábigos.


Una de las más grandes realizaciones de todos los tiempos fue la Gran Muralla de China. La distancia de un extremo a otro del muro es de aproximadamente 2 240 Km.; sin embargo, hay más de 4 080 Km. de muro en total. Casi toda la muralla tiene aproximadamente 10 m de altura, 8 m de espesor en la base, y se reduce hasta aproximadamente 5 m en la parte superior. A lo largo de esta parte corre un camino pavimentado.
Los chinos fueron de los primeros constructores de puentes, con características únicas. Algunos de sus puentes más antiguos fueron de suspensión, con cables hechos de fibra de bambú; lograron uno de los inventos más importante de todos los tiempos, el papel. Aproximadamente en 105 d. de J.C., Tsai Lun escribió un informe a su emperador sobre un procedimiento para hacer papel, y se le reconoció el mérito. El bloque de grabado se usó posteriormente en el siglo X, en el reinado de Shu, para producir el primer papel moneda del mundo.
Los chinos desarrollaron maquinaria de engranaje desde fechas muy antiguas. Algunos historiadores creen que hacia el año 400 a. de J.C., había engranajes en China.
Otro descubrimiento importante de los chinos fue la brújula, que rápidamente se extendió, para ser de uso común alrededor de 1200 d. de J.C.

INGENIERIA EUROPEA
La Edad Media, a la que a veces se le conoce como el periodo medieval, abarcó desde aproximadamente 500 hasta 1500 d. de J.C., pero por lo general 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 que esas actividades quedaron en manos de los artesanos, tales como los albañiles maestros. La literatura del Oscurantismo era predominantemente de naturaleza religiosa, y quienes tenían el poder no daban importancia a la ciencia e ingeniería. Los gobernantes feudales eran conservadores, 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 la década de 1500 ocurrió una serie de descubrimientos científicos importantes en la ingeniería y matemáticas, lo que sugiere que aunque se había restado importancia a la ciencia, estaba ocurriendo una revolución en el razonamiento con relación a la naturaleza y actividad de la materia. El movimiento, fuerza y gravedad recibieron considerable atención en plena Edad Media y más adelante.

Un invento que contribuyó a la terminación de la forma de vida con castillos rodeados de murallas fue el cañón, que apareció en Alemania en el siglo XIV, y para el siglo XV los castillos ya no se podían defender.

La invención de los anteojos en 1286, y el incremento considerable en las obras impresas en Europa en el siglo XV, fueron dos acontecimientos trascendentales en la expansión del pensamiento ingenieril. Desde luego, otro factor importante en todo momento es la actitud de una sociedad hacia una profesión. Durante el Renacimiento, los ingenieros nuevamente fueron miembros de una profesión respetada e incluso algunos de ellos recibieron buena paga.
Filippo Brunelleschi fue un ingeniero bien conocido de principios de 1400, y como la mayoría de los ingenieros bien conocidos del Renacimiento, era ingeniero militar y civil, al igual que arquitecto y artista. Uno de sus aportes fue el dibujo de perspectiva.

Otro gran genio de ese tiempo fue Galileo, quien a la edad de 25 años fue nombrado profesor de matemáticas en la Universidad de Pisa. Estudió mecánica, descubrió la ley fundamental de la caída de los cuerpos y estudió el comportamiento del movimiento armónico del péndulo.
En 1540, Biringuccio escribió un destacado tratado sobre metalúrgia, y en 1912 lo tradujeron al inglés Herbert y Lou Henry Hoover. Herbert Hoover era un joven ingeniero por ese tiempo; es el único ingeniero de la historia de Estados Unidos que llegó a presidente de su país.

Uno de los descubrimientos más importantes en la historia de la ingeniería mecánica lo realizó Simón Stevin en Holanda, a fines de la década de 1500. Mediante el “triángulo de fuerzas", permitió a los ingenieros manejar fuerzas resultantes que actuaban en los miembros estructurales. Stevin escribió un tratado sobre fracciones y también realizó trabajos que llevaron al desarrollo del sistema métrico.

En 1804, Richard Trevithick fue el primero en lograr que una locomotora de vapor corriera sobre rieles. Más tarde demostró que las ruedas lisas podían correr sobre rieles lisos si las pendientes no eran demasiado excesivas. Una de las locomotoras de Trevithick se exhibió en una vía circular en Londres en 1808, pero descarriló y volcó. Se habían pagado tan pocos chelines por verla, que no se volvió a colocar sobre la vía.

George Stephenson, después de ser empleado como vaquero, sirvió como fogonero de una máquina de vapor y luego como cuidador de una máquina de bomba. A los treinta y dos años, construyó su primera locomotora de vapor, y luego abogó insistentemente por la enmienda a un acta, aprobada en 1821, para que se empleara la locomoción a vapor en vez de caballos en un ferrocarril que correría desde Stockton hasta la mina de carbón de Willow Park. Utilizó el riel de 1.42 m que se había usado anteriormente para vagones tirados por caballos. Todavía, este calibre de vía es el de uso más común en todo el mundo.