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Miguel Alberto Guérin

Herramientas, máquinas y

sistemasDefiniciones tecnológicas

Instituto de Historia Americanade la Facultad de Ciencias Humanas

de la Universidad Nacional de La Pampa2007

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Ingeniero. Definición

El ingeniero conoce, crea, adapta, aplica, mantiene y explota

tecnologías.

El ingeniero es un tecnólogo ‘persona que se dedica a la tecnología’ de formación universitaria, es decir no espontáneo (DRAE: Diccionario de la Real Academia Española. Vigésimo segunda edición, actualizada a junio del 2004)

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Tecnología. Definición

Tecnología es el conjunto de• artefactos (útiles y herramientas),• máquinas,• máquinas herramientas y• sistemas

disponibles para una sociedad en una determinada época.

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Tecnología. Insumos y productos

La tecnología requiere insumos (lo empleado) y da lugar a productos (lo producido).

Toda tecnología requiere insumos energéticos.

Los productos de la tecnología son deseados e indeseables (lascas, desechos industriales).

La tecnología es eficaz si sus productos coinciden con lo deseado.

La tecnología es eficiente si reduce:

sus insumos (principalmente el energético), y

Los productos indeseables.

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Tecnología. Eficacia y eficiencia

La tecnología es eficaz si sus productos coinciden con lo deseado.

La tecnología es eficiente si reduce:

sus insumos (principalmente el energético), y los productos indeseables.

Una tecnología eficaz puede no ser eficiente.

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Tecnología. Eficacia y eficiencia: terminología

Eficacia. ‘Capacidad de lograr el efecto que se desea o se espera’ (Diccionario de la Real Academia Española. 2004).

Eficiencia. ‘Capacidad de disponer de alguien o de algo para conseguir un efecto determinado’. (Diccionario de la Real Academia Española. 2004).

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Tecnología. La ineficiencia

El 2 de febrero de 2007 el Intergovernmental panel on climate change (IPCC) [Panel intergubernamental sobre cambio climático], organizado por las Naciones Unidas, que reúne a más de 2.500 científicos de todo el mundo, emitió su último informe en el que establece que se produce un aumento de la temperatura global de la Gaia, por alteraciones introducidas en el clima desde comienzos de la revolución industrial (1780-1830). En los últimos cinco años la tendencia se ha agravado.

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Tecnología. La Gaia

En 1979, James Lovelock (Biofísico inglés, 1919 - …) enunció su hipótesis de la Gaia: la biosfera (el conjunto de los organismos vivos), la atmósfera, los océanos y los suelos forman parte de un sistema dinámico que tiene funciones autorregulatorias y que busca un óptimo medio ambiente para su propia vida.

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La tecnología y el ingeniero (el tecnólogo)

Cuando el ingeniero crea o adapta tecnologías debe atender a su eficacia pero, sobre todo, a su eficiencia.

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Tecnología y técnica

Toda tecnología requiere de una técnica, es decir de alguien (el técnico) que tiene la capacidad, la competencia, de hacer uso de ella.

Se puede contar con la tecnología y carecer de la técnica.

Es posible que una tecnología pueda aceptar diversas técnicas.

El técnico puede aplicar su competencia para hacer uso de una tecnología, en función de hacer uso de otra relativamente similar.

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Tecnología, característica generales de su evolución

Las tendencias históricas generales de la tecnología son

1. reemplazar los artefactos por• máquinas herramientas,• máquinas,• máquinas automáticas (inteligentes).

2. de manera consecuente con lo anterior, reemplazar la energía cinética del hombre por otras formas de energía, algunas de las cuales son poco eficientes (combustión de hidrocarburos, por ejemplo).

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Tecnología, característica generales de su evolución

3. La miniaturización: desde el neolítico, la tecnología tiende, en general, a usar componentes cada vez más pequeños, por lo que resulta cada vez más pequeña.

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Tecnología, consecuencias de su evolución

La evolución de la tecnología tuvo consecuencias sobre el perfil de quienes cuentan con la capacidad de crearla y utilizarla.

1. Inicialmente todos fueron capaces de crear y fabricar tecnología;

2. Más tarde la tecnología que creada y fabricada por especialistas (artesanos, militares), y usada por técnicos espontáneos.

3. A partir de la revolución industrial, la tecnología fue creada por tecnólogos especialistas y asistida por obreros (técnicos espontáneos de capacitación específica y prolongada).

4. En la actualidad la tecnología es creada por equipos de ingenieros y su funcionamiento es supervisado por técnicos y aún tecnólogos de formación.

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Artefactos (útiles y herramientas). Definición

Los artefactos son objetos materiales producidos por la actividad humana (energía solar transformada en energía cinética) guiada por la imaginación.

Están destinados a la realización de tareas, vinculadas directa o indirectamente con la alimentación, la disputa por el espacio vital o la fabricación de otros objetos.

Utilizan la energía física del hombre.

Incrementan la versatilidad de sus manos.

Versátil. ‘Capaz de adaptarse con facilidad y rapidez a

diversas funciones’ (DRAE, 22ª edición).

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Útiles. Definición

Los útiles son artefactos que aumentan la eficacia de ciertas tareas vinculadas directa o indirectamente con la alimentación o la disputa por el espacio vital.

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Útiles. Tareas que eficientizan

• Caza: hachas de mano o mazas enmangadas.

Hacha de mano paleolítica

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Útiles. Tareas que eficientizan

Cultivo: útiles para limpiar la tierra, para roturar el suelo, para cosechar, para almacenar el grano, para molerlo.

Útiles de labranza mesolíticos:

• Hacha• Mangos• Hoz

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Útiles. Tareas que eficientizan

Pesca: anzuelos, harpones, redes.

• Anzuelos de hueso mesolítcos

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Útiles. Tareas que eficientizan

Combate: armas ofensivas (azagayas, espada, puñal); armas defensivas (escudo, armadura).

• Hacha de guerra y maza mapuches

• Escudo griego (espartano)

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Herramientas. Definición

Las herramientas aumentan la eficacia de la fabricación de otros objetos destinados; transforman la energía física del hombre o la versatilidad de sus manos.

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Útiles. Tareas que eficientizan

Hilar: huso.

• Principio de funcionamiento (“soltar el uso”); tortero

• Empleo del uso en el siglo XVII

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Útiles. Tareas que eficientizan

Tejer: telar

Telar vertical (Grecia)

Telar horizontal (indígena americano)

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Útiles. Tareas que eficientizan

Golpear

Martillo actual

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Útiles. Tareas que eficientizan

Coser: punzones, dedales, agujas.

• Punzones neolíticos

• Dedales y agujas romanos y bizantinos

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Máquinas simples. Definición

Máquinas

1. Máquinas simples

Mecanismo o conjunto de mecanismos que transforman una fuerza aplicada en otra saliente, pero modificada en cuanto a su magnitud (generalmente convierten una fuerza pequeña en una grande), su dirección, su sentido, o alguna combinación de magnitud, dirección o sentido.

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Máquinas simples. Definición

La relación entre la intensidad de la fuerza de entrada y la de salida se denomina ventaja mecánica (que puede ser negativa si la fuerza aplicada es de gran magnitud y la saliente de pequeña).

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Máquinas simples. Definición

En las máquinas simples se cumple la conservación de energía, la energía no se crea ni se destruye solo se transforma: el trabajo (fuerza por espacio) aplicado es igual al trabajo resultante. Una máquina simple no crea ni destruye trabajo mecánico, transforma algunas de sus características.

NOTA. La afirmación de que las máquinas simples cumplen con la conservación de energía, remite a máquinas simples teóricas es decir sin considerar las pérdidas de energía originadas en el rozamiento.

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Máquinas simples. La palanca

La palancaEs una barra rígida con un punto de apoyo, a la que se

aplica una fuerza, que hace girar la barra sobre su punto de apoyo, para vencer la resistencia.

Palanca tipo 1

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Máquinas simples. La palanca

La palanca

Cumple con la conservación de la energía: la fuerza aplicada por su espacio recorrido es igual a la fuerza de resistencia por su espacio recorrido.

1 cm (del punto de apoyo a la resistencia) x 100 kg = 100 cm (del punto de apoyo a la resistencia) x 1kg

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Máquinas simples. La palanca

Palanca tipo 2

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Máquinas simples. El plano inclinado

El plano inclinado

En un plano inclinado se aplica una fuerza desde lo bajo hacia lo alto del plano inclinado, para vencer la resistencia vertical del peso del objeto a levantar.

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Máquinas simples. El plano inclinado

El plano inclinado

Cumple con la conservación de la energía, cuando el ángulo del plano inclinado es más pequeño la misma fuerza aplicada permite levantar más peso, aunque el espacio que hay que recorrer será mayor.

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Máquinas simples. La cuña

La cuña

La cuña transforma una fuerza vertical en dos horizontales antagonistas, el ángulo de la cuña determina la proporción entre las fuerzas aplicada y resultante, de un modo parecido al plano inclinado.

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Máquinas simples. La cuña

La cuña

La cuña transforma una fuerza vertical en dos horizontales antagonistas, el ángulo de la cuña determina la proporción entre las fuerzas aplicada y resultante, de un modo parecido al plano inclinado.

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Máquinas simples. La polea simple

• La polea

Una polea simple, transforma el sentido de la fuerza. Si se aplica una fuerza descendente, se consigue una fuerza ascendente, el valor de la fuerza aplicada y la resultante es mismo, pero cambiada de sentido, en un polispasto, la proporción es distinta, pero se conserva igualmente la energía.

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Máquinas simples. El polispasto

• El polispasto

El polispasto (aparejo compuesto de dos poleas o conjuntos de poleas) también cambia la dirección de la fuerza y conserva la energía, pero la fuerza aplicada que se requiere es menor.

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Máquinas simples. La tuerca husillo

• La tuerca husillo

Máquina simple que trasforma un movimiento giratorio aplicado a un volante o manilla, en otro rectilíneo en el husillo, mediante un mecanismo de tornillo y tuerca. La fuerza aplicada multiplicada por la longitud de la circunferencia del volante es igual a la fuerza resultante multiplicada por el avance del husillo. Se trata de un plano inclinado arrollado en forma de hélice en torno de un cilindro.

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Máquinas simples. Biela - manivela

Biela manivelaMáquina simple que transforma el movimiento circular en

movimiento alternativo. Está formada por un elemento giratorio denominado manivela que va conectado con una barra rígida llamada biela, de tal forma que al girar la manivela la biela se ve obligada a retroceder y avanzar, produciendo un movimiento alternativo.

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Máquinas simples. Biela - manivela

Es un sistema reversible ya que si la manivela gira hace desplazar la biela; pero si, como en el caso del pistón de un motor a explosión interna, la biela se desplaza, hace girar la manivela. El recorrido de la biela (carrera) depende de la longitud de la manivela: cada vez que manivela da una vuelta, la biela tiene un recorrido igual al doble de la longitud de la manivela.

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Combinaciones de máquinas simples. El tornillo de Arquímedes

Las máquinas simples con frecuencia se usan en combinación, como componentes de máquinas más complejas. El tornillo de Arquímedes, por ejemplo, que es una bomba elevadora, combina el tornillo y el plano inclinado.

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Bibliografía

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Adamson Hoebel, E., Weaver, Thomas. 1985. Antropología y experiencia humana. Traducción M. Costa. Barcelon: Omega.

Appleyard, Bryan. 2004. Ciencia vs humanismo. Un desacuerdo imprevisible. Traducción M. Deleis. Buenos Aires: El Ateneo.

Arendt, Hannah. 2005. La condición humana [1958]. Introducción de Manuel Cruz. Traducción de R. Gil Novales. Buenos Aires: Paidós.

Arrieta, Julio. 2002. “Debajo de la alfombra” (http://digital.el-esceptico.org).Francia. Bordeaux. Paleo-art (www.iquat.u-bordeaux.fr/paleo-art)Gelb, Ignace J. 1976. Historia de la escritura [1962]. Tr. A. Adell. Madrid:

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[1971]. Traducción J. Olivwer Sánchez Fernández. Lambert, David y Diagram Group.1989. El hombre prehistórico.

Traducción: M. V. Portillo. Madrid: Guías Cambridge.Pounds, Norman J. G. 1992. La vida cotidiana: historia de la cultura

material. Traducción J. Ainaud. Barcelona: Crítica.

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Bibliografía

DRAE: Diccionario de la Real Academia Española. Vigésimo segunda edición, actualizada a junio del 2004 (http://buscon.rae.es/draeI/ )