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Universidad Popular Carmen de Michelena

Notas para una Historia de la Ingeniería y de la Mecánica. Desde la Antigüedad hasta el Renacimiento

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Universidad Popular Carmen de Michelena

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Sobre la historia de la técnica

Mecánica: del griego Μηχανική y del latín mechanica, es el arte de construir maquinas.

Máquina: Una máquina es un conjunto de elementos móviles y fijos cuyo funcionamiento

posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo con un fin

determinado.

Ingeniero: del latín Ingenium ; El que tiene la capacidad de discurrir, inventar y solucionar

algo con facilidad.

Los inicios de la historia de la técnica

Ernst Kapp. Filosofía de la Técnica (1877)

P.K. Engelmeier: Preguntas generales sobre la técnica (1899)

Albert Neuburger: La técnica de la Antigüedad (1921)

Abbott Payson Uhser: Historia de los inventos mecánicos (1929)

La historia de la civilización es, en cierto modo, la de las

“artes mecánicas y la ingeniería” ,es decir, de la técnica.

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Bifaz localizado en Atapuerca350.000 a.C

La humanidad conoce el fuego

desde hace medio millón de años

En el Paleolítico

Las primeras herramientas y fuego.

Cueva de los Caballos de Valltorta (Castellón)

6500 a.C aprox.

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Extracción y fundición de cobre en Egipto

(Reinado de Seneferu - 2500 a.C)

Cobre nativo Calcopirita

El control del fuego permite la

fabricación de cerámica resistente.

Con el mismo principio, la extracción

del cobre, y mas tarde la fabricación

del bronce.

Las artes del fuegoLa cerámica y los primeros metales

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La Región del Creciente Fértil

La Revolución del Neolítico 6000 al 3500 a.C

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Tumba de Menna (dinastía XVIII)

Inicio de la economía productiva

Ganadería y Agricultura

Se generan excedentes productivos

Comienza la división del trabajo

Primeros asentamientos urbanos

y la propiedad privada

Se acentúan las diferencias sociales

Jerarquización de la sociedad

Se inicia el comercio. Trueque e

intercambio

Herramientas pulimentadas y

máquinas simples

Chaduf – Tumba de Ipuy (dinastía XIX)

La Revolución del Neolítico 6000 al 3500 a.C

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Las máquinas simples del NeolíticoPalanca, plano inclinado y cuña

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Las primeras civilizacionesMesopotamia

Zigurat de Choga ZanbilIrán - Siglo XIII a.C

Canal de irrigación sumerio (Irak)

Tablilla babilónica con el problema de 𝟐 (1600 a.C)(Universidad de Yale – USA)

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Las primeras civilizaciones

Egipto y las grandes construcciones

Imhotep (2690- 2610 a.C.) Hijo de Kanofer.

Constructor de la pirámide escalonada de

Saqqara como tumba para el faraón Zoser

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Las primeras civilizaciones

Egipto y las grandes construcciones

La magnitud de las Grandes Pirámides

demuestra unos importantes

conocimientos de geometría, ingeniería,

precisión y organización. Papiros Ahmes (Siglo XVI a.C)

British Museum (Londres)

Pirámides de Guiza

(2500 a.C)

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La rueda, un invento fundamental

Hallada en el 2003, en el pantano de

Liubliana tiene más de 5000 años

de antigüedad.

La primera representación gráfica de la rueda

aparece en el Estandarte de UR.

La rueda sumeria

2600 a.C

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La rueda de radiosEl diseño definitivo

Rueda de Carro hallada cerca de

Susa (Irán) 2000 a.C

Ramsés II en su carro de guerra.

Batalla de Kadesh (1274 a.C)

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El HierroEntre los siglos XII y X a.C

Armas y herramientas de hierro

El hierro meteórico era conocido hace 4000 años a.C.

Hacia el año 1200 a.C, ya se alcanzaban 1300º C en horno de cubeta

Los primeros en entrar en Edad del Hierro fueron los Hititas

Horno de extracción primitivo

con ayuda de fuelles

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La navegación a vela

La búsqueda de fuerzas motrices.

Tumba de Ramses III en Menna

(1350 a.C)

Conocida por los egipcios y otros

pueblos de la ribera del Mediterráneo,

será muy importante para el comercio

y difusión de los conocimientos.

Nave comercial Fenicia

(1000 a.C)

Las naves de este periodo se

caracterizan por el uso de la vela

cuadrada izada en solo mástil y el

timón lateral “de espadilla”

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La tecnología de los griegos

En la construcción del Partenón de Atenas,

se utilizaron, por primera vez, grapas de

hierro selladas con plomo.

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Los ingenieros de Alejandría

!EURECA¡ Como físico y matemático nos dejó su famoso “Principio”

sobre el empuje hidrostático.

Explicó matemáticamente el

funcionamiento de la palanca.

Inventó la polea compuesta o polipasto

con lo que se multiplica la fuerza ejercida

Arquímedes (287 a- 212 a.C) Físico, ingeniero, y matemático.

Nació en Siracusa, se formó científicamente en Alejandría.

Page 17: Notas para una Historia de la Ingeniería y de la Mecánica. Desde la Antigüedad hasta el Renacimiento

Los ingenieros de AlejandríaArquímedes matemático e ingeniero

El tornillo, un invento fundamental para el desarrollo de las máquinas

Es una ingeniosa aplicación del plano inclinado

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Los ingenieros de Alejandría

Herón (Siglo I a.C):

Matemático, físico e ingeniero

Ctesibius, Herón y sus juguetes hidráulicos

Ctesibius (Siglo III a.C):

Inventor y matemático “Padre de la

neumática”

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Los ingenieros de Alejandría

La Aelópila de Herón

Es la primera utilización de la fuerza del vapor

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La ingeniería de Roma

Los romanos aportaron relativamente poco a la ciencia, pero

supieron utilizar el legado griego aplicando su gran sentido

práctico, siendo los primeros grandes ingenieros de la historia.

Ingeniería civilCalzadas

Acueductos

Puentes

Ingeniería militarMáquinas de Guerra

Organización

Maquinaria complejaRueda hidráulica

Grúas

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La ingeniería civil de Roma

Del mortero al hormigón

El mortero es una mezcla de cal viva,

arena y agua ya conocida por los

egipcios.

Los romanos utilizaron puzolana

(arena volcánica) obteniendo el

cementum, de mucha mas dureza y

mas resistente al paso del tiempo.

Panteón de Agripa

(Siglo I a.C)

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La ingeniería civil de Roma

El perfeccionamiento del arco de medio punto

Arco de Cavanes(Castellón)

Esquema de la construcción de un arco

de medio punto con ayuda de una cimbra

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La ingeniería civil de Roma

Canales, acueductos y sifones

La preocupación por disponer de agua limpia en sus ciudades,

impulsó importantes avances en la conducción de agua

Acueducto de Segovia (detalle)

Restos del sifón de Beaunant (Francia)

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La ingeniería civil de Roma

Calzadas y puentes

La creación, desarrollo, y control de un Imperio, solo se puede

conseguir con un buen sistema de comunicaciones

Puente romano de Mérida

Calzada romana de la Fuenfría

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La ingeniería mecánica de RomaVitruvio

Marcus Vitruvius Polión fue

un arquitecto, escritor,

ingeniero y tratadista romano

del siglo I a. C..

Entre los años 23 y 27 a.C escribe

De Architectura

Consta de diez volúmenes, muy apreciado por

los ingenieros y arquitectos de la Edad Media y

del Renacimiento.

El último lo dedica a las máquinas de todo tipo.Página de una edición

(Siglo XVII)

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La ingeniería mecánica de Roma

Modelo virtual de una grúa de sangre

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La ingeniería mecánica de Roma

De la noria de sangre a la rueda hidráulica

De Architectura

Fragmento del libro X.Edición del siglo XVI

Modelo virtual de una Saqiya

o noria de sangre

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La ingeniería mecánica de Roma

La rueda hidráulica y el molino de Vitruvio

De Architectura

Fragmento del libro X. Modelo virtual del molino de Vitruvio

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La sierra de Hierápolis

Relieve de una sierra doble

de cortar piedraHierápolis, 2ª mitad del siglo

III d.C

La ingeniería mecánica de Roma

Modelo virtual de la sierra de Hierapolis

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La ingeniería militar de Roma

De Rebus Bellicis : Anonimo (Siglo IV – V)

Navío de paletas movido por fuerza animal

Epitoma rei militaris

Flavio Vegecio (Siglo IV)

Balista móvil

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La Edad MediaHerederos de la tecnología romana

En la Alta Edad Media, se continúa utilizando las

técnicas heredadas de los romanos.

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La ingeniería islámica y el agua

Al-Yazari (1136 – 1206)

Mecanismos hidráulico (saqiya) para la

extracción de agua.

Kalaf Al-Muradi : Ingeniero andalusí

(Siglo XI)

Denominado el “Leonardo del Islam”

Página de un manuscrito

conservado en Toledo

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Rueda de Albolafia

(Granada)

La ingeniería islámica y el agua en España

No solo se utiliza como

generadora de fuerza motriz

sino que sirve para la elevación

de agua para regadíos

Noria grande de

Albarán (Murcia)

Sello de correos con la

noria de Alcantarilla (Murcia)

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Precursores del vuelo en la Edad Media

Abbas ibn Firnas: (810 – 887)

Ingeniero andalusí : el primer

hombre que voló

Eilmer de Malmesbury, fue un

monje Benedictino del siglo X que

también intento volar

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La Baja Edad MediaCambios sociales

Aumento de la población

Las aparición de las ciudades

Se crean nuevas industrias

Gremios profesionales

Arado normando con ruedas y vertedera

(Siglo X)

Page 36: Notas para una Historia de la Ingeniería y de la Mecánica. Desde la Antigüedad hasta el Renacimiento

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La Baja Edad MediaLas catedrales góticas

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La Baja Edad Media Ruecas, telares y batanes

Batan medieval de Aniezo

(Cantabria)

Telar horizontal a pedales

Tres inventos decisivos para el

desarrollo de la industria textil

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La Baja Edad Media Telares y batanes mecánicos

Modelo virtual de un batán(Carlos Hidalgo)

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La Baja Edad MediaLas primeras industrias – La siderurgia

Esquema de la forja catalana

Martinete medieval

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La Edad MediaLas primeras industrias – La siderurgia

Modelo virtual de una ferrería medieval

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La Baja Edad MediaPrensas y almazaras

Prensa de aceite medieval

Prensa de alfargo griega

(siglo IV a.C)

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La Baja Edad MediaLos molinos de viento

Molino de Seistán - Persia(Siglo VII)

Molino de Errard de Bar-le-Duc(1584)

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La Baja Edad MediaLos molinos de viento

Esquema básico de un molino

de viento“Pseudo Juanelo Turriano” (1595)

Molino “El Sardinero”

Campo de Criptana

(Siglo XV)

Molino a velaMallorca

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La Baja Edad Media

Relojes mecánicos

El mecanismo de Anticitera

Siglo I a.CReconstrucción del mecanismo

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La Baja Edad MediaRelojes mecánicos

La primera noticias de los relojes

mecánicos se hallan en los “Libros

del saber de Astronomía” de

Alfonso X el Sabio, compilados en

1267-1277.

¿Quien, donde y cuando se construyo el

primer reloj?

Las comunidades monásticas regían su

vida por medio de horas

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La Baja Edad MediaRelojes mecánicos

Reloj astronómico del

Ayuntamiento de Praga

(1410) Mecanismo de escape

por medio de balancín

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La Baja Edad MediaLas artes de la guerra - Arcos, ballestas y catapultas

Escena de la batalla de Crezy

(26 de agosto de 1346)

Imagen de la Biblia de Alba.

Asalto y asedio a un castillo con el

uso de máquinas de lanzamiento de

proyectiles.

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La Baja Edad MediaLas artes de la guerra - La pólvora y la artillería

Roger Bacon (1214 – 1294) Filosofo, científico y

teólogo de la orden franciscana

Berthold Schwarz (siglo XIV)

Alquimista y monje franciscano

La imagen más antigua de un cañón en el libro de

Walter de Milemete

"De Nobilitatibus Sapientii Et Prudentiis Regum",1326

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La Baja Edad MediaLas artes de la guerra - La pólvora y la artillería

Konrad Kyeser (1366 – 1405) Autor de Bellifortis

Ascensor a tornillo

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La Baja Edad MediaLas artes de la guerra - La pólvora y la artillería

Las bombardas fueron los primeros cañones

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El cañón de Dardanelos empleado por los turcos en Constantinopla

La Baja Edad MediaLas artes de la guerra - La pólvora y la artillería

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Los ingenieros del Renacimiento

Se redescubren los escritos clásicos de Arquímedes, Herón, Vitruvio…..

Aparece una nueva categoría profesional, “el ingeniero artista”.

La imprenta facilita la

divulgación de los

conocimientos

Los ingenieros artistas, dominan el

dibujo , la perspectiva y las

matemáticas

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De ingeneis y De machinis

Mariano Taccola(1382 – 1453)

De Re Militari

Roberto Valturio

(1405 1475)

Los ingenieros del Renacimiento

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Los ingenieros del RenacimientoFrancesco di Martini (1439 – 1502)

Maestro de Leonardo da Vinci durante la construcción del Duomo de Milán

Mecanismo para cerrar fortalezas

Molino flotante

Shaduf

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Los ingenieros del RenacimientoLeonardo da Vinci (1452 – 1519)

Las máquinas de guerra

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Los ingenieros del RenacimientoLeonardo da Vinci (1452 – 1519)

Diseños de aeronáutica

En sus cuadernos de notas, Leonardo

hace un estudio detallado y exacto de la

estructura de las alas de las aves y de los

consiguientes efectos aerodinámicos.

Propuesta para un helicóptero

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Los ingenieros del RenacimientoLeonardo da Vinci (1452 – 1519)

Máquina automática de forjar limas Máquina para pulir espejos cóncavos

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Agostino Ramelli (1531 – 1600)

Los ingenieros del Renacimiento

Le diverse et artificiose machine(Paris, 1588)

Modelo virtual del mecanismo para elevar agua

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Georgius Agrícola (1494 – 1555)

Los ingenieros del Renacimiento

De re metallica(1556)

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La ingeniería del Renacimiento en España

Juan Pedro de Lastanosa(1523 – 1576)

Blasco de Garay (1500 -1552)

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La ingeniería del Renacimiento en España

Jerónimo Ayanz y Baumont (1553 – 1613)

La máquina de vapor según García TapiaModelo virtual de C. Hidalgo

Manuscrito de Ayanz

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La ingeniería del Renacimiento en EspañaJuanelo Turriano (1501 – 1585)

Astrarium de Giovanni de Dondi(Reconstrucción actual)

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La ingeniería del Renacimiento en EspañaJuanelo Turriano (1501 – 1585)

Esquema del artificio de Juanelo

Turriano en Toledo

(Según el Dr. L. Reti)

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La ingeniería del Renacimiento en EspañaJuanelo Turriano (1501 – 1585)

Maqueta del Artificio según la solución del Dr. Ladislao Reti(Diputación de Toledo)

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La ingeniería del Renacimiento en EspañaJuanelo Turriano (1501 – 1585)

"¿Qué edificio es aquél que admira al cielo?

Alcázar es Real el que señalas.

¿ y aquél, quién es, que con osado vuelo

a la casa del Rey le pone escalas?

El Tajo, que hecho Ícaro, a Juanelo,

Dédalo cremonés, le pidió alas,

y temiendo después al Sol el Tajo

Tiende sus alas por allí abajo." (Luis de Góngora)

Restos del artificio (hacia 1860)

Vista de Toledo (1597 – 1599)El Greco

Museo Metropolitano de Nueva York

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La leyenda del Hombre de PaloJuanelo Turriano (1501 – 1585)