INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
CAPÍTULO II
HISTORIA DE LA INGENIERÍA
La ingeniería no debe su existencia a un decreto real ni fue creada por alguna legislación. Ha
evolucionado y se ha desarrollado como un arte práctico y como una profesión a lo largo de más de
cincuenta siglos de historia documentada. En sentido amplio, sus raíces pueden remontarse hasta el
nacimiento de la civilización misma, y su progreso ha sido paralelo al progreso de la humanidad.
Nuestros antepasados remotos intentaron controlar y utilizar los materiales y las fuerzas naturales
para el beneficio general, tal como lo seguimos haciendo en la actualidad. Se dedicaron a estudiar y
observar las leyes de la naturaleza, y desarrollaron un conocimiento de las matemáticas y la ciencia
que no era compartido por la gente común. Aplicaron este conocimiento para satisfacer necesidades
sociales mediante la construcción de puertos, caminos, edificios, medios de riego y de control de
corrientes de agua, y mediante trabajos creativos.
Para facilitar el estudio de la historia de la ingeniería la dividimos en los mismos períodos o edades
de la Historia de la humanidad, cuyos límites están marcados por grandes acontecimientos que
ejercieron poderosa influencia en la sociedad:
Edad Antigua: desde la aparición de la escritura hace unos 3000 años hasta la destrucción del
Imperio Romano de Occidente, a causa de las invasiones de los pueblos bárbaros en el 476 d.C.
Edad Media: se extiende por más de 10 siglos, desde el año 476 hasta el descubrimiento de
América, en el 1492.
Edad Moderna: desde 1492 hasta la Revolución Francesa en el 1789.
Edad Contemporánea: desde 1789 hasta la época actual.
LA INGENIERÍA EN LAS CIVILIZACIONES ANTIGUAS
LOS MESOPOTÁMICOS
Es preciso reconocer por sus significativos logros en ingeniería a los antiguos habitantes de
Mesopotamia, territorio que se encuentra entre los ríos Tigris y Éufrates, y que en la actualidad
corresponde a Irak. Se dice que en esta zona apareció por primera vez la carreta con ruedas.
Al sur de Mesopotamia, entre el 5000 y el 1800 a.C., el pueblo Sumerio, conocido como la primer
civilización del mundo, construyó canales, templos y murallas que constituyen los primeros trabajos
de ingeniería en la historia de la humanidad. Luego de los sumerios, la antigua Mesopotamia fue
gobernada por los babilonios y posteriormente por los asirios.
Se han descubierto tablas de arcilla cuyas inscripciones proporcionan una visión de la vida en esa
zona hace miles de años. Estas inscripciones muestran que ya en el año 2000 a.C. se utilizaba, para
hacer observaciones astronómicas, un dispositivo para medir ángulos llamado astrolabio. Este
instrumento, que consistía en un círculo graduado y un mango de observación, se basaba en el
sistema numérico de 60 unidades que utilizaban los mesopotámicos. Este sistema se ha mantenido
hasta nuestros días para la medición del tiempo y de los ángulos.
El tipo de estructura más original que dejaron los mesopotámicos fue el zigurat, templo en forma
de torre construido en honor de sus dioses. El zigurat era una pirámide de ladrillo con terrazas,
escaleras, contrafuertes y con un altar o capilla en la cima. Se cree que la Torre de Babel,
mencionada en el Antiguo Testamento, era una estructura de este tipo.
Hammurabi, el gran rey que gobernó Babilonia durante 43 años (aproximadamente de 1850 a 1750
a.C.) compiló un nuevo y extenso código de leyes que lleva su nombre. Este famoso código
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imponía castigos para aquellos que permitían prácticas de construcción deficientes y se le considera
precursor de los actuales códigos de construcción. El Código de Hammurabi incluye un
importante mensaje que tiene que ver con la garantía de calidad y con la responsabilidad
profesional, y exigía castigos sumamente severos para quien lo quebrantaba. Así decía el mensaje:
Si un constructor edifica una casa para un hombre y no hace su construcción firme y la
casa que ha levantado se derrumba y ocasiona la muerte del dueño de la casa, ese
constructor deberá morir.
Si ocasiona la muerte del hijo del dueño de la casa, deberá morir un hijo del constructor.
Si ocasiona la muerte del esclavo del dueño de la casa, deberá dar al dueño de la casa
un esclavo de igual valor.
Si destruye pertenencias, deberá restituir lo que haya destruido, y debido a que no hizo
firme la casa y ésta se vino abajo, deberá reconstruir a su costa la casa que se
derrumbó.
Si un constructor construye una casa para un hombre y su construcción no cumple con
los requisitos y se cae una pared, ese constructor deberá reforzar la pared a sus
expensas.
Los pobladores de los valles del Tigris y el Éufrates desarrollaron importantes trabajos de
irrigación y de control de flujos de agua. En la actualidad, en Irak aún se puede encontrar
vestigios de canales abandonados. El Nahrwan, un canal de 122 m de ancho, se extendía
normalmente paralelo al río Tigris a lo largo de una distancia de 320 km, regando un área de 30 km
de anchura en promedio. Los mesopotámicos utilizaron impresionantes diques de mampostería para
desviar pequeños tributarios del río hacia el canal.
Los asirios, aproximadamente en el año 700 a.C., desarrollaron el primer suministro público de
agua. Construyeron un canal de alimentación que llevaba agua dulce desde las colinas del monte
Tas al entonces existente río Khosr, a través del cual el agua corría hasta la ciudad de Nínive.
También construyeron un acueducto elevado de piedra a fin de que el canal abierto pudiese pasar
sobre un pequeño arroyo. El canal estaba cubierto por una gruesa capa de hormigón y representa el
primer uso conocido de este tipo de material.
LOS EGIPCIOS
En la antigua civilización egipcia surgieron expertos en planificación y v construcción. Estos
precursores de la ingeniería ocupaban puestos importantes como asesores de confianza al servicio
de los reyes egipcios. El hombre que ocupaba esta posición era un experto en construcción general
y se le conocía como "jefe de obras" del rey.
Figura 1. Jeroglíficos de los antiguos egipcios, que significan "Jefe de obras"
Estos antiguos ingenieros-arquitectos practicaron la más antigua forma conocida de levantamiento
de planos, desarrollaron sistemas efectivos de riego y construyeron notables edificios de piedra.
El desbordamiento anual del Nilo creó la necesidad de restablecer los límites de las tierras. Para
llevar a cabo este trabajo de agrimensura, los ingenieros egipcios utilizaban pedazos de cuerda que
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previamente habían mojado con agua, secado y recubierto con un material ceroso, a fin de que su
longitud se mantuviese constante. Es probable que también hayan usado instrumentos topográficos
primitivos, pero no se ha encontrado ninguno.
Figura 2. Partida de agrimensores y oficiales que utilizan "cuerda para medir " enrollada, según
se aprecia en un mural pintado en la casa de un superintendente egipcio, aproximadamente en el
año 2000 a.C.
Desde el año 3000 a.C. los egipcios desarrollaron y mantuvieron una extensa red de diques, canales
y sistemas de drenaje. Era mucha la gente que habitaba el estrecho y fértil valle del Nilo, lo que
hizo necesario que se realizaran trabajos de irrigación para abastecer a todos esos pobladores y
explotar el arte de la agricultura. El río servía también como el medio principal de transporte, ya
que los caballos, los vehículos de ruedas y los caminos fueron desconocidos por los egipcios hasta
alrededor del año 1785 a.C.
Los ingenieros del antiguo Egipto intentaron construir las estructuras más altas, amplias y
perdurables que se hayan visto. Sus palacios, templos y tumbas fueron diseñados como símbolos de
un poder triunfal y eterno.
Los trabajos más conocidos de los constructores egipcios son las pirámides. La primera fue la
Pirámide Escalonada de Sakkara, construida por Imhotep en el año 2980 a.C., aproximadamente,
para alojar los restos del gobernante Zoser (Fig. 3). Como se muestra en la Fig. 4, el diseño de las
pirámides evolucionó a partir de las tumbas conocidas como mastabas. Los antiguos egipcios
consideraban la tumba del rey como la casa en donde éste vivía después de su muerte. La Pirámide
Escalonada de Zoser consiste en realidad en seis mastabas, construidas una encima de otra.
Figura 3. La Pirámide Escalonada de Sakkara, construida por Imhotep para el gobernante Zoser
en el año 2980 a.C.
Todavía se encuentran en pie tres pirámides, sobre la ribera occidental del río Nilo en Gizeh, como
un testimonio de las excepcionales dotes de ingeniería de los egipcios. La más grande, conocida
como la Gran Pirámide o Pirámide de Keops, tiene una altura aproximada de 146 m y su base ocupa
una extensión de 5.3 hectáreas. La pirámide está construida con más de dos millones de bloques de
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piedra que tienen un peso aproximado de 2.5 ton cada uno. Algunos de los bloques interiores pesan
hasta 30 ton.
Figura 4. Diagrama que muestra la evolución de la pirámide.
Herodoto, el historiador griego que visitó Egipto en el siglo V antes de nuestra era, señala que para
construir la pirámide se requirió el trabajo de 100 000 hombres durante 20 años, trabajando en
relevos de 3 meses. Los bloques de piedra fueron llevados al lugar por un terraplén construido
especialmente para ese fin. Mediante el uso de cuerdas, palancas, rodillos, cuñas de madera, rampas
de tierra y cinceles de cobre, los trabajadores egipcios construyeron la pirámide de acuerdo con los
más precisos y rigurosos patrones de ingeniería. Las hiladas inferiores de esta notable estructura
están dispuestas de manera que sus junturas tienen un ancho de dos diezmilésimas de centímetro.
LOS GRIEGOS
Aproximadamente a partir del año 600 a.C., la forma de vida y de pensamiento griegos empezaron a
dominar en el área oriental del Mediterráneo. Los griegos son conocidos por su lógica abstracta y
por su capacidad para teorizar. Tuvieron grandes avances en arte, literatura y filosofía, lo que con
frecuencia tiende a oscurecer sus contribuciones a la ingeniería. Se centraron principalmente en la
teoría, otorgando poco valor a la experimentación y la verificación, y a las aplicaciones prácticas.
De hecho, los grandes pensadores griegos opinaban que cualquier aplicación de los frutos de la
mente a la satisfacción de necesidades materiales no era digno ni respetable.
Sin embargo, fue el architecton griego quien realizó el primer avance notable hacia una categoría
profesional. Fue reconocido como maestro y experto constructor con conocimientos y experiencia
que iban más allá de los alcances del ciudadano común.
La península griega está cortada por tantas cadenas montañosas que la comunicación por tierra era
difícil, de ahí que los griegos se hayan vuelto hacia el mar y se convirtieran en los primeros
grandes constructores de puertos. Herodoto describe un gran rompeolas o malecón que se
construyó para proteger la bahía de Samos. El rompeolas tenía una longitud de 365 m y fue
construido en un lugar en el que el agua tenía 40 m de profundidad. Se trata de la primera
construcción registrada de una bahía artificial, y constituye un prototipo de la planificación de
puertos aún en los tiempos modernos.
Más tarde, el interés de los griegos por la navegación los llevó a construir el primer faro de la
historia, el Faro de Alejandría. La estructura, de 110 m de alto, fue construida alrededor del año
300 a.C. y se le considera como una de las Siete Maravillas del Mundo Antiguo.
Otra de las grandes obras construidas en la isla de Samos fue un túnel de 1100 m de largo,
excavado a través de un monte. Fue cincelado a mano a través de piedra caliza. En el piso del túnel
se abrió una zanja, por medio de la cual se llevaba agua en tuberías de arcilla hacia la ciudad. La
construcción del túnel se llevó a cabo desde los dos extremos, pero no se conocen los métodos de
medición que se utilizaron para efectuar el trabajo.
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
Durante la Edad de Oro de Grecia, el gobernante Pericles emprendió un gigantesco programa de
construcción diseñado para hacer de Atenas la ciudad más hermosa de la Tierra. Contrató los
servicios de los artistas más prominentes y de expertos constructores para efectuar la construcción
de templos, mausoleos y estatuas en la Acrópolis, la gran peña de cima plana desde la cual se
domina la ciudad. Entre sus edificios se destaca el Partenón, que es la obra maestra de la
arquitectura griega y es el más célebre y hermoso de sus templos (Figura 5). Los constructores de
los templos griegos debieron de haber utilizado cimbras y andamios de madera equipados con
cabrestantes y poleas parecidos a los que se utilizan actualmente. Por el uso que hicieron de
columnas y arcos, los diseñadores mostraron un nivel de conocimiento estructural nunca visto en
los constructores del pasado.
Fig.5. El Partenón.
LOS ROMANOS
Los ingenieros más famosos de la antigüedad, los romanos, dedicaron a obras públicas más
recursos que sus antecesores. Con mano de obra barata, que incluía a miles de esclavos, y materia
prima en abundancia, construyeran arenas, caminos, acueductos, templos, edificios públicos,
baños y foros públicos.
Los eruditos dividen la historia romana en dos periodos principales: la República, que se extendió
desde el año 535 a.C. -fecha legendaria de la fundación de Roma - hasta el 24 A.C.; y el Imperio,
que se extendió desde el 24 a.C. hasta el 476 de nuestra era. La República fue una época de
conquista y explotación de las extensas posesiones coloniales de Roma; en este tiempo las
realizaciones de ingeniería estuvieron confinadas en su mayoría en Italia. El Imperio fue un periodo
relativamente pacífico en el cual las obras públicas se extendieron hasta las colonias; en la
actualidad podemos encontrar los restos de algunas de estas obras de ingeniería en España, Francia,
el norte de África y el Medio Oriente.
Al contrario que los griegos, los romanos eran constructores prácticos que confiaban más en la
experiencia que en la lógica matemática y la ciencia. Sus obras eran de diseño simple, aunque
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
impresionantes por su tamaño y la audacia de su ejecución. En general, sus obras tendían más hacia
lo funcional que a lo artístico o estético.
Los constructores romanos son reconocidos por sus contribuciones significativas a la ingeniería,
entre las que se cuentan el desarrollo de mejores métodos de construcción, el descubrimiento y uso
del cemento hidráulico y el diseño de varias máquinas para la construcción entre las que se
encuentran clavadoras de estacas, tornos para molinos de vientos y ruedas hidráulicas de madera.
Esta última máquina, ilustrada en la Fig. 6, se utilizó para desaguar minas y obras en construcción.
Figura 6. Ruedas hidráulicas de madera que se utilizaron para desaguar minas.
A continuación se decriben algunos de los más famosos trabajos de ingeniería romanos:
El Circo Máximo era una pista de carreras en la cual se llevaban a cabo juegos y competencias.
La Vía Apia fue el primero y más famoso enlace de una red de caminos que salían de Roma.
Recibió su nombre en honor de Apio Claudio, el césar de Roma en el 312 a.C. Puede decirse que
es la primer autopista del mundo.El camino se distinguía por su alineación directa, sus altos
terraplenes y la excelente estructura de su pavimento. En la Fig.7 se muestra una sección de la Vía
Apia como se puede apreciar en la actualidad.
Figura 7. La Via Apia.
El Aqua Apia, también designado en honor de Apio Claudio, fue el primer acueducto importante
que se construyó en Roma. Era una obra de bajo nivel y en gran parte subterránea que se construyó
en un túnel o en una estructura abierta y después cubierta.
El Panteón era un templo de extraordinaria majestuosidad. Agripa, un brillante ingeniero e hijo
adoptivo de Augusto, construyó el Panteón aproximadamente en el año 17 a.C. Se incendió dos
veces y fue reconstruido por Adriano. El diámetro interno del Panteón mide lo mismo que su altura,
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43 m, y está coronado con una bóveda semiesférica de hormigón artesonada. Conservado hasta
nuestros días, el Panteón es el prototipo de las obras de ingeniería más creativas realizadas en
Roma.
El Puente Alcántara, construido en España por el ingeniero Cayo Julio Lácer en el año 98 d.C.,
(Fig.8). Tiene seis arcos de roca firme y una longitud total de 183 m. La calzada se encuentra 53 m
por encima del río.
Figura 8. El Puente Alcántara en España, construido en el año 98 d.C., aún se encuentra en
servicio.
El Pont du Gard formaba parte de un antiguo acueducto que llevaba agua a Nimes, al sur de
Francia. Construida bajo la dirección de Agripa durante el reinado de Augusto (entre los años 27
a.C. y 14 d.C.), esta imponente estructura fue hecha de mampostería firme, excepto el canal del
agua en la parte superior. Tiene una altura aproximada de 48 m y sus arcos más grandes tienen una
amplitud de cerca de 25 m. El Pont du Gard se puede apreciar en la Fig. 9.
Figura 9. El Pont du Gard
LAS CIVILIZACIONES PRECOLOMBINAS
En el territorio americano también existieron pueblos que alcanzaron altos niveles de desarrollo, y
que nos legaron una rica cultura.
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
LOS MAYAS (250 AL 1546)
Los mayas ocuparon la península de Yucatán, actualmente Honduras y Guatemala. Su origen se
remonta probablemente al segundo milenio a.C., aunque alcanzó su apogeo entre los años 600 y 900
d.C. Crearon monumentos y centros de ceremonias casi tan impresionantes como los erigidos en
Egipto.
Construyeron elevados edificios piramidales. El énfasis puesto en la altura y la verticalidad le da
un toque imponente a la ciudad. Tal parece que los constructores querían acercarse al cielo y a sus
dioses de esta manera, y al hacerlo, levantaron los edificios más altos de la América antigua. Uno de
los templos de Tikal llega a los 70 metros de altura.
Realizaron admirables obras de ingeniería que garantizaban el abastecimiento de agua y alimentos
a los habitantes, utilizaron finos decorados de estuco y desarrollaron el sistema calendario más
avanzado del mundo de entonces. También construyeron una amplia red de carreteras que
cruzaba todo el territorio, y que unía a las ciudades en el comercio y el intercambio.
Figura 10: templo maya en Tikal
Figura 12: ciudad de Palenque, fundada en el siglo
IV d.C., aunque alcanzó su apogeo entre los siglos
VII y VIII.
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
LOS AZTECAS (1325 AL 1521)
El control político del valle central de México, muy poblado y con una rica agricultura, se sumió en
la confusión después del año 1100. El poder pasó más y más a manos de los aztecas, probablemente
una tribu procedente del norte que había emigrado al valle. Era una sociedad que por encima de
todo valoraba la destreza de los guerreros, lo que le proporcionó una ventaja frente a las tribus
rivales de la zona. A finales del siglo XV, los aztecas controlaban la totalidad del centro de México,
formando un imperio militar que obligaba a sus rivales a pagar tributos.
Construyeron edificios inmensos de diseño grandioso y destacaron en diferentes ramas del arte.
Trabajaban bien los metales, aunque no conocían el hierro. Al no poseer ningún animal de tracción
adecuado, no emplearon la rueda como elemento motriz.
Los sacrificios se llevaban a cabo en lo alto de enormes pirámides, para estar más cerca del sol,
por lo que la sangre se derramaba por los escalones. Esta civilización terminó repentinamente con la
llegada de los españoles, a principios del siglo XVI
La ciudad de Tenochtitlan fue construida en islotes situados en el interior de uno de los lagos de
poca profundidad, que en aquella época cubrían la mayor parte del Valle de México. Los aztecas
ampliaron y consolidaron los terrenos para edificación y los unieron con el exterior mediante tres
amplias calzadas y acueductos que conducían agua pura a la ciudad. Muchos canales cruzaban la
capital azteca y por ellos transitaban miles de canoas. En el centro de la ciudad estaba el recinto
sagrado, formado por decenas de templos y palacios, entre los que destacaba el Templo Mayor.
LOS INCAS (1200-1533)
El Imperio Inca se origina en el lago Titicaca y logra gran expansión hasta Machu Picchu, refugio
de los Incas, después de la llegada de los españoles (Perú).
Desarrollaron una importante tecnología hidráulica lo que permitió la irrigación y el cultivo.
Fueron los mayores ingenieros hidráulicos pues se perfeccionaron y lograron métodos bastante
sofisticados de irrigación. En el Cuzco se canalizaron los dos riachuelos que atraviesan la ciudad,
empedrando sus cauces y estableciendo puentes peatonales.
Figura 13: ciudad inca de Machu Picchu
La ciudad de Machu Picchu fue erigida en la cúspide de una montaña. Posee edificios construidos
de granito, acueductos, fuentes, tumbas, terrazas e incontables escaleras. Algunos investigaores
suponen que fue construida unos 100 años antes que llegaran los colonizadores, pero otros creen
que su origen es mucho más antiguo.
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
LA EDAD MEDIA
Durante los ocho siglos, aproximadamente, que siguieron a la caída del Imperio Romano, en el
periodo conocido como Edad Media, ocurrieron relativamente pocos avances en la ingeniería. Sin
embargo, sí hubo cierto desarrollo en este periodo, sobre todo en cuanto diseño estructural y
desarrollo de dispositivos y máquinas que economizaban energía e incrementaban la potencia.
Tal vez las estructuras más interesantes de la Edad Media sean las catedrales góticas, que han
llegado a considerarse como "de las más ligeras y osadas construcciones con `esqueleto de piedra'
que jamás haya intentado realizar el hombre". Estas elevadas y elegantes estructuras, con sus
vitrales, sus afilados arcos centrales en punta y sus altos y delgados muros, apoyados lateralmente
por medios arcos conocidos como contrafuertes volados, manifiestan un alto nivel del dominio de la
estructura por parte tanto de los ingenieros/arquitectos que las diseñaron como de los maestros de
obra que las construyeron.
Durante ese periodo en el que los grandes terratenientes buscaban protegerse a sí mismos y cuidar
sus propiedades, se construyeron enormes casas fortificadas o castillos. La casa-fortaleza se
distinguía por lo grueso de sus muros, sus altas torres de protección y un amplio foso a su alrededor,
cruzado por un solo puente. Con la invención de la pólvora y los cañones (hacia el año 1500 d.C.),
la construcción de castillos medievales llegó a su fin.
Durante la Edad Media, los ingenieros buscaron reforzar o suplir la capacidad productiva tanto de
hombres como de animales mediante el diseño y el perfeccionamiento de máquinas que ahorraban
fuerza de trabajo. En esa época se desarrolló el molino de viento y los molinos de agua fueron
mejorados y utilizados de otras formas. Otros adelantos mecánicos que surgieron en Europa en los
tiempos medievales fueron la rueca y el timón giratorio para los barcos.
El título de ingeniero se utilizó por primera vez en la Edad Media (aproximadamente entre los años
1000 y 1200). Las palabras "ingenio" e "ingenioso" provienen del latín in generare, que significa
"crear". Por tanto, la persona que creaba o diseñaba máquinas de guerra (arietes, catapultas, torres
de asalto, etcétera) vino a ser conocido como el ingeniator o "ingeniero".
Muchos de los dispositivos, materiales y técnicas de ingeniería que se utilizaron en un nivel más
avanzado en la Edad Media aparecieron primero en el Lejano Oriente, principalmente en China.
Estos avances incluyen la invención de la pólvora y el desarrollo de procesos para la
fabricación de papel, la fundición de hierro y la manufactura de telas.
LOS AVANCES DE LA CIENCIA: HACIA 1300-1750 d.C.
Hacia fines de la Edad Media se realizaron avances significativos en los transportes y las
comunicaciones, lo que propició un auge de los descubrimientos científicos y una difusión más
acelerada del conocimiento. En el siglo XIII, los arquitectos-ingenieros italianos impulsaron el
nacimiento de una era moderna en la construcción de canales, mediante la invención de la esclusa.
No tardaron en construirse redes de canales por toda Europa con el fin de facilitar el traslado por
agua. Durante este periodo hubo también avances en la navegación y en la construcción de
barcos, lo que llevó a construir muelles y puertos para la transportación marítima.
Johann Gutenberg inventó los moldes de caracteres móviles y se le atribuye la impresión del
primer libro, aproximadamente en el año 1450. Esto permitió que se difundiera ampliamente
información sobre muchas materias, entre ellas la ciencia y la ingeniería.
El progreso de la ciencia durante los siglos XV, XVI y XVII tuvo un gran impacto en los avances
tecnológicos e industriales que se dieron a continuación. Algunos de los científicos de esta época y
sus contribuciones son:
Leonardo da Vinci (1452-1519). Gran artista, arquitecto y científico experimental del
Renacimiento italiano. Demostró su genio en muchas áreas. Se le recuerda más por sus diseños
conceptuales que por los trabajos prácticos de ingeniería.
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
Nicolaus Copernicus (1473-1543). Astrónomo de ascendencia alemana y polaca, fundó la
astronomía moderna con su teoría de que la Tierra es un planeta en movimiento.
Galileo (1564-1642). Astrónomo y físico italiano; formuló el método científico para adquirir
conocimiento. Galileo hizo el primer uso práctico del telescopio en astronomía y se le atribuye el
descubrimiento de una famosa ley de la caída de los cuerpos.
Robert Boyle (1627-1691). Químico y físico irlandés que estudió la compresión y expansión del
aire y de otros gases; descubrió que el volumen de un gas a una temperatura constante varía de
manera inversa a su presión (ley de Boyle).
Robert Hooke (1635-1703). Científico experimental inglés; formuló la teoría de la elasticidad
conocida como ley de Hooke. La ley establece que la cantidad de deformación de un cuerpo elástico
es directamente proporcional a la fuerza o tensión que actúa sobre él.
Sir Isaac Newton (1642-1727). Científico y matemático inglés; inventó el cálculo, descubrió los
secretos de la luz y el color, y formuló la ley de la gravitación universal.
Thomas Newcomen (1663-1729). Inventor inglés. Newcomen construyó una de las primeras
máquinas de vapor funcionales, en 1712. Su máquina de vapor a presión atmosférica fue utilizada
para bombear el agua de las minas británicas durante casi 75 años, antes que fuera reemplazada por
la máquina de James Watt, más eficiente.
AVANCES EN LA INGENIERÍA: 1750-1900 d.C.
Durante los ciento cincuenta años anteriores al siglo XX se avanzó en la minería, la manufactura y
el transporte. En la década de 1760 James Watt diseñó y produjo un modelo funcional de máquina
de vapor sumamente avanzado y con el respaldo del fabricante Matthew Boulton, construyó cientos
de máquinas que se emplearon para bombear el agua de las minas y hacer funcionar la maquinaria
en las fundiciones de hierro y las fábricas de tejidos.
Hasta la primera mitad del siglo XVIII se había utilizado carbón vegetal para la fundición del
mineral de hierro, que luego fue sustitutido por coque (carbón mineral). La alta demanda de carbón
mineral llevó al desarrollo de bombas de vapor para las minas.
En Gran Bretaña y Norteamérica se hicieron experimentos con máquinas de vapor para impulsar
embarcaciones, y el primer barco de vapor que tuvo éxito comercial fue el Clermont, que apareció
en Estados Unidos en 1807. Más tarde, en 1823, el inglés George Stephenson estableció una
empresa de ferrocarriles y, dos años después, demostró que era factible el transporte sobre vías
férreas impulsado por vapor.
De 1780 a 1900 hubo grandes progresos en el área del transporte. En Inglaterra, durante las dos
últimas décadas del siglo XVIII, se construyó una extensa red de canales. El gran periodo de
construcción de canales en Estados Unidos fue la primera mitad del siglo XIX.
Poco después de que Stephenson demostrara que era factible el transporte por ferrocarril, hubo un
notable crecimiento en los sistemas ferroviarios. Además, durante este periodo hubo avances en la
tecnología de la construcción de caminos.
Desde el punto de vista de los logros de la ingeniería del siglo XIX, el desarrollo de la electricidad
como fuente de energía se considera como uno de los más significativos. Su desarrollo se sustenta
en los descubrimientos de los físicos de principios del siglo XIX, quienes definieron la naturaleza
fundamental de la electricidad: George Ohm, de Alemania, Alejandro Volta, de Italia, y Charles
Coulomb y André Ampére, de Francia.
A continuación se mencionan algunos de los hechos sobresalientes en el desarrollo de la energía
eléctrica (algunas de las fechas son aproximadas):
1827, Alejandro Volta diseñó la primera pila eléctrica.
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
1830, Sir Humphrey Davy descubrió el electromagnetismo y el arco voltaico.
1831, Michael Faraday demostró el proceso de la inducción magnética.
1880, Thomas A. Edison inventó una bombilla incandescente de aplicación práctica y descubrió
que las lámparas podían conectarse en paralelo, permitiendo que una o más pudieran ser apagadas
sin desconectar todo el sistema.
1882, La estación generadora de electricidad de Pearl Street, de Edison, fue puesta en operación
en la Ciudad de Nueva York.
1888, Nicola Tesla registró las patentes para un motor de inducción y para un nuevo sistema de
corriente alterna polifásico.
1888, George Westinghouse obtuvo el contrato para proporcionar los generadores para el proyecto
hidroeléctrico del Niágara, el primer proyecto de su tipo en la historia.
Hacia fines del siglo XIX las aplicaciones de la energía eléctrica estaban bien establecidas y
proliferaban por doquier. La comunicación por telégrafo, dada a conocer por Samuel Morse en
1843, se había establecido entre Norteamérica y Europa mediante cables submarinos. Medio millón
de teléfonos se encontraban en uso y la luz eléctrica para casas e industrias cada vez tenía mayor
demanda. También se utilizaba la energía eléctrica para impulsar trenes y tranvías y para hacer
funcionar las máquinas de las nuevas industrias.
El siglo XIX fue también testigo de un mayor reconocimiento de la ingeniería como profesión.
John Smeaton, de Gran Bretaña, el primero en utilizar el título de ingeniero civil, fue ampliamente
reconocido en círculos científicos. En 1771 ayudó a crear una sociedad de ingenieros, con
aspiraciones y tradiciones similares a las de la Royal Society, de la cual era miembro.
En Estados Unidos, hacia 1908 se crearon cinco prominentes sociedades de ingenieros que
representaban a las ingenierías civil (ASCE), mecánica (ASME), eléctrica (IEEE), química
(AICHE) y de minas y metalurgia (AIMMPE).
LA INGENIERÍA EN EL SIGLO XX
Durante la primera década del siglo XX se suscitaron varios desarrollos tecnológicos significativos
destinados a influir de manera decisiva en nuestra civilización. A principios de siglo, los inventores
y los ingenieros intentaban desesperadamente poder volar con un aparato más pesado que el aire. El
éxito se logró en 1903 cuando Wilbur y Orville Wright volaron en su aeroplano en un recorrido
que duró 12 segundos y cubrió una distancia de 37 m (Fig. 14). Hoy, las aerolíneas comerciales
efectúan de manera rutinaria vuelos con una velocidad de 890 km/h, y el recorrido transoceánico
que hace el supersónico Concorde alcanza los 2333 km/h. En Estados Unidos se han construido más
de 3000 aeropuertos para facilitar los viajes por aire.
Figura 14. El primer vuelo de los hermanos Wright.
Hacia el 1904 se construían vehículos de motor en cantidades considerables. Henry Ford contribuyó
en gran medida al desarrollo y la popularidad de los automóviles al introducir la moderna
producción en serie y hacer que los costos por vehículo resultasen accesibles. Ya en 1980, y para
dar cabida al tráfico de vehículos de motor, se construyó un sistema de 6.1 millones de kilómetros
de carreteras (EEUU).
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
A inicios del siglo XX, tanto ingenieros como científicos introdujeron varios avances en el
tratamiento de agua potable y aguas residuales. El cloro líquido se utilizó por primera vez como
desinfectante de agua en Fort Meyer, Virginia. El éxito de éstos y otros avances precursores de la
ingeniería ambiental se pone de manifiesto en el descenso de los índices de mortalidad anual
ocasionada por fiebre tifoidea (EEUU), que se modificó desde unos 10.000 casos en 1906 a
aproximadamente 200 casos veinte años después. Véase la Fig. 15.
Figura 15. Incidencia de la fiebre tifoidea en Filadelfia 1880-1945; se muestran los efectos de la
filtración y la cloración.
El primer proyecto de construcción de gigantescas proporciones que se terminó en los tiempos
modernos fue el Canal de Panamá, que se inauguró en 1914. El canal tiene una longitud
aproximada de 80 km. Tiene tres conjuntos de esclusas. Antes de su apertura, un barco que fuera de
Nueva York a San Francisco tenía que viajar más de 20.000 km bordeando la punta de América del
Sur. El canal logró hacer que ese recorrido se redujera a unos 8300 km.
Figura 16: Locomotora eléctrica para desplazar
los barcos; tiene un costo aproximado de 1.5
millones de dólares.
Figura 17: canal de Panamá
En este siglo se han alcanzado progresos notables en la construcción de innumerables puentes y
edificios. Ejemplos de logros en diseño estructural y construcción pueden ser:
1931, El Empire State, en la ciudad de Nueva York, con una altura de 380 m. En la época en que se
construyó era el edificio más alto del mundo.
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
1931, El Puente George Washington, en la ciudad de Nueva York, con una longitud de 1067 m.
1974, La Torre de Sears, en Chicago, Illinois, con una altura de 442 m.
Otros logros de la ingeniería del siglo XX se enfocaron hacia los recursos hidráulicos. Se
realizaron presas, proyectos de control de flujo, navegación y energía.
La primera estación generadora de energía nuclear se puso en operación en 1967. Desde el punto
de vista económico, la energía nuclear compite ahora abiertamente con la energía que se obtiene a
partir del combustible fósil.
El siglo XX dio origen a innumerables descubrimientos en el campo de la electrónica. En este
siglo, la transmisión primitiva de señales ha sitio reemplazada por redes modernas de comunicación
con sistemas masivos de computación provistos de componentes electrónicos, entre los que pueden
mencionarse el transistor, los dispositivos semiconductores y los circuitos integrados sobre
diminutos chips de silicio.
APORTES A LA INGENIERÍA DESDE ARGENTINA
A continuación se mencionan algunas obras de la ingeniería en nuestro país.
Central hidroeléctrica Yaciretá – Apipé
El emprendimiento hidroeléctrico Yaciretá-Apipé,
sin lugar a dudas una obra que reviste gran
importancia para toda la región, además de
constituir un hecho histórico trascendental, al ser
una de las obras civiles más grandes del mundo. La
Presa está situada entre Argentina y Paraguay.
es
La esclusa de navegación reporta uno de los
mayores beneficios económicos para el transporte
fluvial de la región, pues suprimió los rápidos que
originalmente hacían innavegable el Alto Paraná.
Además el embalse tiene capacidad suficiente para
regular los picos de crecidas, aunque no le es
posible detener la inundación, si puede en cambio
atenuar los efectos más destructivos de los embates
iniciales. El complejo Yaciretá ha sido concebido
para que produzca el 65% de la energía eléctrica
que Paraguay y la Argentina necesitan.
Fig.19: Central hidroeléctrica Yaciretá-Apipé
En el Brazo Principal del río Paraná se construyó una Central, equipada con 20 Turbinas, un
Vertedero provisto de 18 compuertas radiales y una Esclusa de Navegación. En el Brazo Aña-Cuá
del mismo río, se levanta un Vertedero dotado de 16 compuertas radiales, que junto con el
Vertedero Principal, serán capaces de verter hasta 95.000 m3 /segundo. En ambas márgenes se
instalaron tomas de riego que permiten el desarrollo por regadío de las tierras aptas adyacentes.
Complejo SIDERAR
Está situado sobre la margen derecha del Río Paraná, a 7 km de la ciudad de San Nicolás de los
Arroyos, provincia de Buenos Aires. Las instalaciones del complejo, de ciclo integrado,
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
comprenden el Puerto Ing. Buitrago, una planta de coque con cuatro baterías, una planta de
subproductos, una planta de sínter, dos altos hornos, una acería LD con tres convertidores, horno
cuchara, colada continua, laminación en caliente, laminación en frío, instalaciones de terminación
en frío, una línea de estañado electrolítico y servicios auxiliares de envergadura. Entre estos últimos
se destacan una usina eléctrica propia, una planta de oxígeno, talleres de mantenimiento y una
importante red ferroviaria.
Siderar forma parte de la Organización Techint, un grupo empresario industrial con sedes centrales
en Buenos Aires (Argentina) y Milán (Italia) e importantes bases operativas en México, Brasil y
Venezuela. Desarrolla actividades en los sectores siderúrgicos, de ingeniería y construcciones,
servicios, energía y telecomunicaciones
A partir del mineral de hierro y del carbón que llegan a su puerto, Siderar elabora coque, arrabio y
acero para producir chapas laminadas en caliente, en frío y una amplia gama de chapas revestidas.
Figura 20: Complejo SIDERAR
Empresa ARCOR
ARCOR es un basto complejo industrial que se fundó en 1951, con el propósito de fabricar
caramelos, en Arroyito, en la Provincia de Córdoba. Con el transcurso del tiempo la empresa ha ido
incursionando en distintas actividades industriales, construyendo plantas que satisfacen sus diversas
necesidades, desde las materias primas hasta los envases, pasando incluso por la energía.
ARCOR elabora chocolates, galletitas, golosinas, alimentos, sabores, cajas de cartón corrugado, a la
vanguardia tecnológica y productiva en el continente. Este grupo multinacional argentino de
alimentos y golosinas posee instalaciones industriales en diversas provincias argentinas, así como
también en Brasil, Perú, Paraguay, Uruguay y Chile.
Figura 21: Planta elaboradora de mermeladas en San Luis.
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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
Figura 22: Planta elaboradora de glucosa en Tucumán
Figura 23: Planta elaboradora de galletitas.
DESAFÍOS DE LA INGENIERÍA
Mirando hacia el futuro, los ingenieros tendrán que enfrentarse a una infinidad de problemas
complejos de consecuencias a largo plazo, entre los que cabría mencionar:
1. El descubrimiento de fuentes alternativas de energía que sustituyan a los menguantes suministros
mundiales de carbón y petróleo.
2. El desarrollo de formas de mantenimiento y rehabilitación de la enorme infraestructura de obras
públicas en deterioro.
3. Un mayor desarrollo de la tecnología de microcomputadores y extensión de sus aplicaciones.
4. El desarrollo de tecnologías que logren incrementar la productividad agrícola para hacer frente a
los problemas de la creciente población mundial y el hambre.
5. El diseño de estructuras más resistentes a terremotos, tormentas y otros azotes de la naturaleza.
6. El desarrollo de mejores formas de disponer de desechos peligrosos, incluyendo los desechos
radiactivos asociados a la producción de energía nuclear
7. La exploración del espacio interplanetario y el descubrimiento de aplicaciones de la investigación
espacial a usos militares y pacíficos.
8. El desarrollo de mejores tecnologías de diagnóstico y tratamiento de enfermedades para mejorar
la calidad de vida de la humanidad.
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