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Modalidad de Ciencias y Tecnología · Tecnología e Ingeniería

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Tecnología e Ingeniería

Bachillerato, Ciencias

Qué es la ingeniería y sus grandes ramas. Fuente: Wikipedia (CC BY-SA 4.0).

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Definición, naturaleza e historia de la ingeniería

  • Ingeniería: aplicación de principios científicos para diseñar y construir sistemas, estructuras y máquinas.
  • Objetivo: innovación y resolución de problemas técnicos para la sociedad.
  • Base científica: utiliza matemática, física, química, biología y ciencias económicas/administrativas.
  • Enfoque: aplicación pragmática y ágil bajo restricciones de tiempo, recursos, leyes y seguridad.
  • Hito histórico: desarrollo clave a partir de la Revolución Industrial.
  • Naturaleza: disciplina cambiante, dependiente de la tecnología y la normativa nacional.
  • Etimología: deriva del latín *ingenium* (invención inteligente).
  • Origen del término: en el siglo XIV se refería a constructores de máquinas militares.
  • Ingeniería civil: término surgido para diferenciar la construcción civil de la militar.

Evolución histórica de la ingeniería civil, mecánica y militar

  • Máquinas simples: cuña y plano inclinado (prehistoria)
  • Rueda y eje: Mesopotamia, quinto milenio a. C.
  • Palanca: Cercano Oriente, hace 5000 años
  • Shadoof (primera grúa): Mesopotamia (3000 a. C.), Egipto (2000 a. C.)
  • Poleas: Mesopotamia (II milenio a. C.), Egipto (XII dinastía)
  • Tornillo: Mesopotamia, periodo neoasirio (911-609 a. C.)
  • Imhotep: Primer ingeniero civil (pirámide de Djoser, 2630-2611 a. C.)
  • Rueda y molino de agua: Imperio Persa, siglo IV a. C.
  • Sakia (energía animal): Kush, siglo IV a. C.
  • Speos: Kush, Edad de Bronce (3700-3250 a. C.)
  • Engranajes diferenciales/epicíclicos: Grecia (Arquímedes/Antikythera)
  • Artillería: Grecia, siglo IV a. C.
  • Molinos de viento: Mundo musulmán, siglo IX d. C.
  • Desmotadora de algodón: India, siglo VI d. C.
  • Rueca: Mundo islámico, siglo XI
  • Cigüeñal y árbol de levas: Al-Jazarí, 1206
  • Primer ordenador analógico programable: Reloj del castillo (Al-Jazarí, 1206)
  • Primeros autómatas programables: Al-Jazarí, 1206

Contexto histórico de las matemáticas y la ingeniería

  • Uso de matemáticas: reservado a artesanos (molineros, relojeros, fabricantes de instrumentos y topógrafos)
  • Universidades: sin importancia práctica para la tecnología en la época pre-ingeniería moderna
  • Referencia Renacimiento: tratado «De re metallica» (1556)
  • Contenido de «De re metallica»: ingeniería minera, geología, minería y química
  • Vigencia de «De re metallica»: referencia química estándar durante 180 años

Evolución histórica y fundamentos de la ingeniería moderna

  • Base científica: Mecánica clásica (newtoniana)
  • John Smeaton: Padre de la ingeniería civil; introdujo ejes y engranajes de hierro
  • Smeaton: Pionero en cal hidráulica y precursor del cemento Portland
  • Torricelli (1643): Medición de la presión atmosférica
  • Papin (1707): Demostración del uso del pistón en máquinas de vapor
  • Savery (1698): Construyó la bomba de vapor «El amigo del minero»
  • Newcomen (1712): Primera máquina de vapor a pistón comercial
  • Transición energética: Del carbón al coque gracias al vapor en altos hornos
  • Henry Cort (1784): Patentó el proceso de pudelación
  • James Beaumont Neilson (1828): Patentó el Hot Blast
  • Proceso Bessemer: Inicio de la ingeniería pesada a finales del siglo XIX
  • John Wilkinson: Inventor de la primera máquina herramienta (perforadora)
  • Producción industrial: Posibilitada por la fabricación de piezas intercambiables
  • Censo 1850 (EE. UU.): Primer registro de 2,000 ingenieros
  • Cátedras en Reino Unido: Cambridge (1875) y Oxford (1907)
  • Hitos eléctricos: Telégrafo (1816) y motor eléctrico (1872)
  • Electrónica: Origen en las teorías de Maxwell y Hertz
  • Ingeniería Química: Desarrollo a finales del siglo XIX para producción a escala industrial

Fundamentos, Historia y Clasificación de la Ingeniería

  • Diferencia: Ciencia (investiga/conocimiento) vs. Ingeniería (aplica/obras).
  • Ingeniería Aeroespacial: incluye naves espaciales (término más moderno).
  • Sir George Cayley: trabajo fechado en la última década del siglo XVIII.
  • 1863: Primer doctorado en ingeniería otorgado a Josiah Willard Gibbs (Yale).
  • Ingeniería Militar: Apoyo logístico y combate mediante sistema MCP.
  • Ingeniería Civil: Duración de 6 años; base en estructuras, hidráulica, geotecnia y transporte.
  • Ingeniería Industrial: Duración de 4 a 5 años; enfoque en productos y procesos.
  • Derivaciones: La ingeniería se ramifica desde las ciencias naturales, económicas, de la computación y las ramas clásicas (civil, militar, eléctrica, física, geológica).

Clasificación, historia e impacto de la ingeniería

  • Derivadas de la Ingeniería mecánica: acústica, aeronáutica, automotriz, electromecánica, espacial, ferroviaria, mecatrónica y naval.
  • Derivadas de la Ingeniería química: bioquímica, alimentos, materiales, metalúrgica y petroquímica.
  • Derivada de la Matemática: ingeniería matemática.
  • Hitos tecnológicos: exploración planetaria, IA en ajedrez, internet global y automatización industrial.
  • Primera mujer ingeniera: Elisa Leonida Zamfirescu (graduada en 1912).
  • Pilares occidentales: religión judío-cristiana, filosofía griega, derecho romano e ingeniería.
  • Clasificación laboral: las ingenierías pertenecen al grupo CITM (carreras difíciles, demandadas y bien pagadas).
  • Limitaciones sociales: la ingeniería no ha resuelto el hambre ni la pobreza (ej. 1 de cada 3 niños murió en 2005).
  • Reto ambiental: la ingeniería debe mitigar el impacto ecológico de sus procesos.
  • Evolución histórica: pasó de ser exclusivamente militar/religiosa a ser 'ingeniería civil' en el siglo XIX para el bienestar humano.

Historia y Evolución de las Escuelas de Ingeniería y su Relación con el Arte

  • Francia: École nationale des ponts et chaussées (1747)
  • Francia: École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (1780), líder en ingeniería mecánica
  • Alemania: Academia de Minas de Freiberg (1765)
  • España: Academia de Artillería (1764), eliminación de doble titulación por el general Primo de Rivera
  • España: Academia de Minería y Geografía Subterránea de Almadén (1777)
  • España: Escuela de Caminos de Madrid (1802)
  • España: Escuelas de la ley Moyano (1857); solo la de Barcelona sobrevivió
  • España: Primera Ingeniería Eléctrica, Mecánica y Química en Barcelona (1903)
  • México: Real Seminario de Minería (1792), primera institución de ingeniería en América
  • Brasil: Real Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho (1792)
  • EE.UU.: Primera escuela de ingenieros en Nueva York (1849)
  • Sudamérica: Escuela Nacional de Minas (1906), pionera industrial
  • Conexión Arte-Ingeniería: Directa en arquitectura y diseño industrial
  • Ejemplo histórico: Leonardo Da Vinci como artista e ingeniero
  • Patrimonio UNESCO: Acueducto Pontcysyllte y puentes del centro de París

Vista previa de las fichas (6 de 35)

  1. 01

    Etimología de la ingeniería: ¿de qué palabra latina deriva el término «ingenio»?

    Ingenium.

  2. 02

    ¿Cuál es la función principal de la ingeniería respecto al conocimiento?

    Transformar el conocimiento en algo práctico.

  3. 03

    En el siglo XIV, ¿a qué se refería el término «ingeniero»?

    A un constructor de máquinas militares.

  4. 04

    ¿Qué significado tenía la palabra «motor» en el contexto de la ingeniería militar?

    Una máquina militar (ej. catapulta).

  5. 05

    ¿Qué disciplina técnica surgió para distinguir la construcción de puentes y edificios de la ingeniería militar?

    Ingeniería civil.

  6. 06

    En qué región se inventó la rueda y el mecanismo de rueda y eje durante el quinto milenio a. C.?

    Mesopotamia (actual Irak).

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