Historia Desarrollo y Estado Actual de La Ingenieía Mecánica

7/23/2019 Historia Desarrollo y Estado Actual de La Ingenieía Mecánica

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Historia, desarrollo y estado actual de la Ingeniería Mecánica.

La ingeniería mecánica es la rama de la ingeniería que se enfoca en aplicar las ciencias

exactas, y específicamente los principios físicos de la termodinámica, la mecánica la

ciencia de materiales, la mecánica de fluidos y el análisis estructural, todo esto para el

diseño, análisis, fabricación y mantenimiento de sistemas mecánicos. Esta disciplina ha

hecho posible la creación de dispositivos tiles al hombre, como herramientas,

utensilios y máquinas.

La historia de la ingeniería mecánica comien!a en el periodo paleolítico, cuando el

hombre comen!ó a fabricar sus primeras herramientas vali"ndose del sílex #piedra

pedernal$ para satisfacer sus necesidades y facilitarse la vida cotidiana. %ara esto, el

hombre primitivo desconchaba la piedra y retocaba sus bordes hasta afilarlos, para así

poder utili!arla como herramienta de corte& tambi"n se implementó el uso del martillo.

Esta era evolucionó con el descubrimiento de las t"cnicas de pulido, donde el hombre

fue capa! de escoger ya entre un mayor nmero de materiales para fabricar sus

herramientas, y no nicamente depender del sílex para ello. 'e implementó entonces el

uso de hachas de piedra.

%osteriormente en la civili!ación antigua de (esopotamia se inventó un artefacto que

revolucionó la historia de la mecánica) la rueda. La primera de la que se tiene

constancia fue usada en *r, (esopotamia en torno al +-- a..



%or su parte, en la civili!ación egipcia se inventaron otras máquinas simples, como lo

fue el caso de la palanca, la rampa #utili!ados principalmente para ayudarse en las

construcciones$ y la vela náutica, invento atribuido a la diosa egipcia /sis.

(ucho tiempo despu"s, en la antigua 0recia, el matemático e inventor 1rquímedes

escribió importantes obras sobre geometría plana y del espacio, aritm"tica y mecánica,

además, definió la ley de la palanca y se le reconoce como el inventor del tornillo sin fin

#invento que se utili!aba para elevar agua de nivel$, así como tratados sobre mecánica

de fluidos. 2ambi"n se le atribuye el invento de la catapulta.

3erón de 1le4andría fue el siguiente inventor que tuvo relevancia en el desarrollo de la

ingeniería mecánica, este escribió al menos 5+ obras sobre matemáticas, física y

mecánica. Entre sus inventos más c"lebres se encuentra la aelípila, la primera máquina

t"rmica que consistía en una esfera de metal conectada a una caldera en la que se

generaba vapor de agua. La esfera, a su ve!, tenía dos pequeños tubos por donde salía el

vapor a presión, al estar estos tubos orientados en direcciones opuestas, el empu4e

generado por el vapor hacía que la esfera girara a gran velocidad. 2ambi"n se creó la

fuente de 3erón y la dioptra. 6urante la edad media se cree que hubo un detenimiento

del desarrollo de la ingeniería, pero esto fue cierto solo en Europa, pues los países

islámicos vieron un auge en el desarrollo de las ciencias como la astronomía, medicina,

física, química, matemáticas y álgebra, y tambi"n en el desarrollo de la msica y las

artes. En cuanto a la ingeniería mecánica, los ingenios se enfocaron principalmente en

como obtener y extraer agua, pues en los países árabes esta es escasa, por lo que se

desarrollaron t"cnicas que permitían un me4or aprovechamiento del líquido.

El shaduf fue una de las máquinas que se crearon con este fin, la cual era una palanca

con contrapeso que servía para suspender e introducir un recipiente en un poso o un río.



2ambi"n se inventó la noria, una rueda de grandes dimensiones movida por la fuer!a de

la corriente de un río, que consistía de una serie de recipientes y paletas que elevaban el

agua de nivel.

Entre otros inventos hidráulicos, tambi"n está la saqiya, la bomba de doble cilindro, la

rueda de paletas helicoidales etc.

2ambi"n inventaron el molino de viento.

1l t"rmino de la edad media se habían desarrollado varias t"cnicas para la fundición de

metales, la construcción civil y la extracción y aprovechamiento del agua, así como la

pólvora y el cañón.

on la llegada del renacimiento, se produ4o un gran avance en las ciencias y las artes,

por lo que la ingeniería mecánica tambi"n alcan!ó un desarrollo. Leonardo 6a 7inci

fue uno de los hombres más brillantes de los que se tenga memoria, y gracias a su

precisa observación y documentación reali!ó varias invenciones mecánicas. 6a 7inci

se basó en las máquinas simples de 1rquímedes y 3erón, en especial cinco elementos)

la rampa, la cuña, el tornillo, la palanca y la rueda, con las cuales creaba mecanismos

más comple4os como tornos y engrana4es, con la regla de intentar reducir la fuer!a de

entrada de sus máquinas para hacerlas más eficientes. Entre sus inventos están gras

móviles capaces de levantar cargas pesadas, barcos, tra4es de bu!o, ascensores y

máquinas para tallar tornillos y limas& y como era un gran dibu4ante creó

representaciones gráficas de estos artefactos.

El desarrollo de la ingeniería mecánica continuó a manos de otros científicos del

renacimiento, como lo fueron 8iccoló 9ontana, 0erolamo ardano, 8icolás op"rnico,

:onh ;elper, Evangelista 2orricelli, 'imon 'tevin de <ru4as, <lase %ascal, hristian

3uygens, =obert 3oo>e, %aul 0uldin, ?illebrord 'nell, %ierre de 9ermat, @le =Amer

etc.

http://es.wikipedia.org/wiki/Ole_R%C3%B8mer

http://es.wikipedia.org/wiki/Ole_R%C3%B8mer



:onh ;elper, 4unto con los estudios de op"rnico, formuló las bases para el estudio de

los cuerpos en movimiento, pues estudió el movimiento de los planetas en el sistema

solar y 4unto con 0alileo 0alilei, qui"n descubrió la ley del p"ndulo y desarrolló

estudios sobre la caída de los cuerpos y dinámica, condu4eron mas tarde a 8eBton a

formular sus leyes fundamentales del movimiento.

/saac 8eBton

/saac 8eBton es considerado uno de los más grandes científicos que ha dado la

humanidad, pues reali!ó notables descubrimientos en óptica que le dieron gran fama y

concibió la Ley de la 0ravitación *niversal. 2ambi"n postuló sus tres leyes del

movimiento que vale la pena citar)

5.C 2odo cuerpo en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme continuará en

ese estado, a menos que sea obligado a cambiar de estado por fuer!as que acten sobre

"l.

D.C

El cambio de movimiento es proporcional a la fuer!a aplicada y es producido en la

dirección de la línea recta en que la fuer!a acta.

+.C 1 toda acción siempre se opone una reacción igual) las acciones mutuas entre dos

cuerpos son siempre iguales y dirigidas a la parte contraria.

6espu"s de /saac 8eBton se terminaron de sentar las bases para que la humanidad

alcan!ara un desarrollo tecnológico sin precedentes, pues en el siglo F/// se

terminaron de enunciar las leyes de la física y la química, las cuales sirvieron para

facilitar los estudios de los científicos posteriores a este periodo, y así aprovechar los

materiales y fuer!as de la naturale!a en beneficio de la humanidad.

Las guerras que ocurrieron en Europa, y mas en concreto las guerras 8apoleónicas,

fueron el motor para el desarrollo industrial del vie4o continente, pues los embargos

económicos que se impusieron los países enemigos propiciaron que las naciones se

vieran obligadas a producir aquellas materias y artículos que importaban, además de que

buscaran nuevos mercados para colocar sus productos y exportaciones.



'e podría mencionar que la máquina de vapor fue el invento más importante de esta

"poca pues gracias a ella se produ4o la revolución industrial. Fa desde siglos atrás el

hombre había intentado aprovechar en usos prácticos el efecto mecánico de la fuer!a de

expansión del vapor de agua, pero había fallado en su intento.

La creación de la máquina de vapor se hi!o gradualmente, como siempre, me4orando un

invento o idea anterior y combinándolo con otra. 6enis %apin fue el primero en lograr

un cierto "xito en este caso, pero no en su totalidad, pues aunque si logró producir el

vacío dentro de un recipiente que llenaba de vapor que despu"s condensaba enfriándolo.

2homas 'avery aprovechó este invento de, pues consiguió elevar agua con una máquina

fundamentada en el principio de la marmita de %apin aprovechando la presión atmosf"rica

para empu4ar el agua para que llenara el vacío producido. 2homas 8eBcomen le dio otro

avance a este descubrimiento, cito) Gel vapor empu4aba un "mbolo, se condensaba y la

presión de la atmósfera hacía caer el "mbolo, produci"ndose un movimiento balancín, que

movía una palanca. Esta hacía subir y ba4ar el pistón de una bomba para elevar el agua. El

cilindro del "mbolo de la máquina de 8eBcomen quedaba abierto por un lado, y así el vapor

servía para empu4ar en una dirección& para retroceder se contaba con el vacío que producía

el vapor al condensarse.H :ames ?att fue qui"n materiali!ó las ideas de estos científicos de

convertir el vapor en fuer!a motri! aprovechable, pues se le ocurrieron varias me4oras para

la máquina de vapor de 8eBcomen, que consistían en cerrar el "mbolo en ambos lados paraobligar al vapor a empu4arlo en ambas direcciones con lo que se conseguían fuer!as mucho

mayores que la de la presión atmosf"rica en el vacío, además le añadió un bra!o que podía

transformar el movimiento de palanca que producía la máquina de 8eBcomen en

movimiento giratorio, despu"s se perfeccionó con doble "mbolo, se le añadió un

condensador, se inventó la caldera tubular y se le dieron proporciones gigantescas

aplicables en las industrias, además se utili!aron para mover barcos de gran tamaño.

(áquina de vapor de :ames ?att



@tra innovación digna de ser mencionada fue el m"todo de pudelado, que consiste en

inyectar aire a trav"s del hierro fundido para que se convierta en hierro maleable. Estos

inventos fomentaron el desarrollo industrial de Europa y dio pasa a la revolución industrial.

%or su parte, ya estaba en proceso la invención del motor de combustión interna. Esto

inició con el diseño del científico hristian 3uygens en 5IJK, pero nunca llegó a

construirlo. 'i bien algunos científicos e ingenieros trataron de llevar a cabo la idea de

instalarlo a un automóvil hasta mediados de la d"cada de 5KK- el motor de combustión

interna no alcan!ó un nivel que permitiera su utili!ación de forma efica! en vehículos de

carretera, a manos del ingeniero 1ugust @tto, que construyó u motor de cuatro cilindros que

constituyó la base de casi todos los motores posteriores, y que además reempla!aría a los

motores de vapor para automóviles.

(otor de cuatro tiempos

2ambi"n comen!ó la producción en serie, qui"n a manos de 3enry 9ord se perfeccionó,

dividiendo las fábricas en !onas de traba4o, introduciendo las cadenas de producción #si

bien no fueron su invento supo aprovecharlas me4or$ e implementando la producción

normali!ada de pie!as de precisión, creando así un me4or aprovechamiento del tiempo y los

recursos y disminuyendo el precio de sus automóviles que pronto llenaron las calles de

E.*.1., 4unto con las cadenas 0eneral (otors, y hrysler. En la segunda revolución

industrial se dio la invención del acero, la bombilla el"ctrica y el dinamo, que aprovechaba

una fuente alterna de energía en ese periodo #la electricidad$ en las industrias de producción, lo que produ4o un avance tecnológico a la par del obtenido con la máquina de

vapor, pero sustituy"ndolo casi en su totalidad en el sector industrial.

6inamo <ombilla



0racias al estudio de fenómenos como el electromagnetismo y de la enunciación de sus

leyes, se pudo aprovechar para usos tecnológicos, abriendo el campo para las

telecomunicaciones.

En cuanto a la aviación, el siglo / produ4o varios ingenieros dedicados a reali!ar un

sueño del hombre) volar. 6ebemos decir que los ingenieros que diseñaban artefactos

creados con este fin iban perfeccionando sus t"cnicas paso a paso, apoyados en otros

conocimientos en la aerodinámica obtenidos por sus colegas, y así el vuelo que producían

estas aeronaves primitivas iba creciendo cada ve!& hasta que en 5-+, los hermanos ?rigth,

combinando la invención del motor a gasolina #si bien no fueron los primeros en usar esta

idea$ con el aeroplano, consiguieron obtener el primer vuelo pilotado de una aeronave mas

pesada que el aire.

Los hermanos fueron perfeccionando sus invenciones hasta llegar a conseguir el primer

vuelo de una hora y los primeros vuelos tripulados. En 5- se compró el primer avión

militar de la historia por el gobierno de Estados *nidos, construido por los hermanos

?rigth. 6ebo citar) G6urante los años posteriores a la / 0uerra (undial se reali!aron

grandes progresos tanto en el diseño de los aeroplanos como en los motores. Los aviones de

dos alas con los motores y las h"lices situadas en la parte posterior pronto fueron sustituidos

por aviones con los motores situados en la parte delantera. 3abía muy pocos modelos de

monoplanos, pero, en cambio, durante la guerra ambos contendientes fabricaron enormes

biplanos con dos, tres y hasta cuatro motores, que en Europa fueron al principio del tipo

rotativo, aunque pronto se sustituyeron por los modelos radiales. En 0ran <retaña y Estados

*nidos predominaron los motores refrigerados por aguaH.



6espu"s de la 5M 0uerra (undial, se crearon las primeras líneas de transporte a"reo de

correo y de pasa4eros, y con la llegada de la DM 0uerra (undial, se volvieron a producir

avances en el campo de la aviación que fueron aprovechados por las cadenas comerciales de

transporte de pasa4eros. Los experimentos en el campo del diseño aerodinámico, de los

nuevos metales, nuevas plantas de potencia y avances electrónicos tra4eron el desarrollo de

los aviones turborreactores de alta velocidad, diseñados para vuelos transoceánicos, vuelos

supersónicos, aviones cohete experimentales, aviones de despegue corto o vertical y cohetes

espaciales.

La cohetería y los via4es espaciales ya se habían soñado años atrás, por muchos

Gexc"ntricosH, hasta que se volvieron realidad gracias a los avances en cohetería reali!ados

en la guerra, comen!ando por enviar sat"lites a la órbita terrestre a manos de los sovi"ticos

y los norteamericanos, hasta que se concretó el via4e lunar, que dio un parte aguas para la

era tecnológica.

Fa en la era moderna la tecnología a avan!ado tanto que se necesitaría demasiado tiempo

para mencionar una por una las innovaciones tecnológicas en el campo de la ingeniería

mecánica y en las partes que la conforman como la aeronáutica, el transporte terrestre y

marítimo, la medicina, la astronáutica etc.& pero podemos concluir que lo que ha hecho que

la ingeniería mecánica avance hasta este punto es la imaginación y el ingenio del hombre

para resolver problemas y cumplir sueños, combinando conocimientos de otras "pocas y

otros hombres, sin importar ra!a, credo o inclinación política, siempre con el fin de que la

humanidad avance en el conocimiento y aprovechamiento su entorno, del universo y las

fuer!as que lo rigen, como bien está escrito G(uchos correrán de aquí para allá y la ciencia

aumentaráH.

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