Historia de las Vibraciones a través de Biografías
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- El 12 agosto, 2004
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por Fernando J. Elizondo Garza*
I.-INTRODUCCIÓN
Una de las opciones para estudiar la evolución del campo de la ingeniería de las vibraciones mecánicas es a través de la lectura de las biografías de las personas que efectuaron aportaciones significativas. Por supuesto que en dichas aportaciones no sólo debe contemplarse los avances en la comprensión de las de las vibraciones, sino que deben considerarse los desarrollos en cuanto a metodología y a matemáticas nesesarias para establecer el marco que sistematice los conocimientos.
Este enfoque permite ir armando en nuestros cerebros el complejo rompecabezas que representa la evolución del conocimiento humano en cualquier área. Circunstancias culturales relacionadas con la fecha y lugar de nacimiento, educación, guerras, plagas, etc. van creando las condiciones para que cada paso se dé.
En este texto se presenta una posible lectura de dicha historia clasificando la evolución de las vibraciones en etapas y dando una lista de personas que han efectuado desarrollos y dejado registros de sus trabajos en cada una de ellas.
II.-LOS ORIGENES
Es posible agrupar, en un primer periodo que denominaremos "origenes" , a los acontecimientos y a las personas que sentaron las bases conceptuales del campo de las vibraciones. Este periodo va desde la antigüedad hasta el Renacimiento, esto es, aproximadamente desde el año 3000 A.C. hasta el 1500 de nuestra era.
Pueden reconocerse en este periodo como líneas principales:
*La música y los instrumentos musicales.
*La aparición de los conceptos básicos de metodología científica.
*Los principios básicos de vibraciones como son: movimiento, frecuencia natural, resonancia, energía, aislamiento, medición.
En la tabla I se presenta un listado con los nombres de los principales protagonistas o cronistas de esta etapa y sus aportaciones.
III.-LA FORMALIZACION
Un segundo periodo a considerar es el que va del Renacimiento hasta mediados del siglo XIX, que llamaremos de "formalización".
En esta época se da un gran desarollo matemático y conceptual que consolida el cuerpo teórico de las vibraciones, así como progresos en la instrumentación.
En la tabla II se listan los principales protagonistas de esta época y sus aportaciones.
V.- LA APLICACION
Una vez establecido el marco teórico, el factor determinante de la consolidación del enfoque ingenieril en las vibraciones fue el desarrollo de la maquinaria de alta velocidad, que se desarrolló por la presión ejercida por la industrialización.
Esta etapa comprendida desde aproximadamente 1850 a 1950 la denominaremos de "aplicaciones" .
En este dinámico periodo se desarrollan los conceptos y aplicaciones ingenieriles requeridas por maquinaria como: locomotoras, autos y aviones, que comprende desde las máquinas de vapor hasta la turbina .
Por supuesto que lo antes mencionado implica el desarrollo de métodos de análisis y diseño modernos, y también la publicación de los libros, de texto y consulta, que permitieron la difusión de esta área del conocimiento.
En la tabla III se mencionan algunos de los personajes más significativos de esta época y sus aportaciones.
VI.- COMENTARIOS FINALES
La ingeniería de las vibraciones continúa desarrollándose, pero se consideró adecuado detenerse en este punto.
Actualmente se prepara la edición, por parte del Laboratorio de Acústica de la FIME / UANL, de un libro con las biografías de las personas mencionadas en este artículo.
Es claro que estas listas pueden ser ampliadas y gustosos recibiremos sus comentarios, propuestas y fuentes de información.
TABLA I
| PERSONA | APORTACION A LAS VIBRACIONES |
| Fohi (3000 A.C) | Consonancias, Libro sobre Música |
| Tales de Mileto (640-546 A.C) | Método Científico |
| Pitágoras de Samos (ca. 570 – 497 A.C) | Frecuencia Natural, Física Experimental; Teoría de números, Vibración de Cuerdas Tensas |
| Herodoto (ca. 484 -425 A.C) | Reporta un Transductor de Vibración |
| Aristófanes (450 – 388 A.C) | Oscilador |
| Platón (ca. 429 – 347 A.C) | Vibración Simpática |
| Aristóteles (384 -322 A.C) | Leyes de Movimiento, Libro sobre Acústica |
| Euclides (350 – 275 A.C) | Péndulo Usado como Medidor Vibraciones |
| Alejandro de Afrodisias(Principio Siglo 3 A.C.) | Energía Cinética y potencial |
| Arquímides 287 – 212 A.C.) | Leyes sobre Estática , Hidrostática |
| Vitruvius (Primer Siglo D.C.) | Sismógrafo Chino |
| Boethius (480 – 524) | Referencias a Pitágoras; Música |
TABLA II
| PERSONA | APORTACION A LAS VIBRACIONES |
| Leonardo da Vinci (1452 – 1519) | Trabajos sobre Mecánica |
| Galileo Galilei (1564 – 1612) | Medición de la Frecuencia de Péndulos |
| Marinus Mersenne (1588 – 1648) | Cuerdas Vibrantes |
| Christian Huygens (1629 – 1695) | Reloj de Péndulo, No Linearidad |
| Isaac Newton (1642 – 1727) | Leyes del Movimiento |
| Gottfried Leibnitz (1646 – 1716) | Cálculo |
| Joseph Sauveur (1653 – 1716) | Armónicos en Vibraciones |
| Brook Taylor (1685 – 1731) | Solución Aproximada a la Ecuación de Cuerda |
| Daniel Bernoulli (1700 – 1782) | Hidrodinámica, Ecuación Diferencial de Vibración Lateral en Vigas |
| Leonhard Euler (1707 – 1783) | Principio de Superposición |
| Jean le Rond D’ Alembert (1717 – 1783) | Ecuación de Onda |
| Joseph-Louis Lagrange (1736 – 1813) | Ecuación de Lagrange |
| C.A. Coulomb ( 1736 – 1806 ) | Vibración Torsional |
| Pierre-Simon Laplace (1749 – 1827) | Transformada de Laplace |
| E.F.F. Chladni (1756 – 1824) | Vibración de Vigas y Placas |
| Jakob Bernoulli (1759 – 1789) | Vibración de Placas |
| Jean Baptiste Joseph Fourier (1768 – 1830) | Series de Fourier |
| Sophie Germain ( 1776 – 1831 ) | Vibración de Placas |
| Carl Friedrich Gauss (1777 – 1855) | Distribución Gaussiana |
| Simeon-Denis Poisson (1781 – 1840) | Movimiento de Sólidos Elásticos |
| Claude Louis Maria Henry Navier (1785 – 1836) | Vibración de Sólidos |
TABLA III
| PERSONA | APORTACIÓN A LAS VIBRACIONES |
| W.J.M. Rankie (1820 – 1872) | Velocidades Críticas de Flechas |
| Arthur Cayley (1821 – 1895) | Algebra Matricial |
| Edward John Routh (1831 – 1907) | Sistemas de Varios Grados de Libertad |
| A. Clobsch (1833 – 1872) | Teoría General de Vibraciones |
| John William Strutt, Lord Rayleigh (1842-1919) | Métodos de Energía, Primer Tratado de Vibraciones |
| Carl Gustaf Patric De Laval (1845 – 1913) | Dinámica de Máquinas de Alta Velocidad |
| Henry Poincaré (1854 – 1912) | Vibración No Lineal |
| August Foppl (1854 – 1924) | Libro sobre Mecánica, Dinámica de Rotores de un solo Disco |
| Heinrich Hertz (1857 – 1894) | Ondas Electromagnéticas, Teoría de Contactos Elásticos |
| Alksandr Mikhailvich Liapounov (1857 – 1918) |
Estabilidad de Sistemas y de Movimiento |
| A. Stodola (1859 – 1942) | Dinámica Chumacera-Rotor |
| Boris Grigor’evich Galerkin (1871 – 1945) | Teoría de Elasticidad |
| Burt Leroi Newkirk (1876 – 1964) | Dinámica de Rotores |
| Stephen P. Timoshenko (1878 – 1972) | Libros sobre Mecánica y Vibraciones |
| Walter Ritz (1878 – 1909) | Métodos Numéricos |
| Lee Hunter (1913 – 1986) | Técnicas de balanceo |
| Hort | Primer Libro de Ingeniería de las Vibraciones |
| J.P. Den Hartog | Libro sobre Vibraciones |
Fuente: Revista Acústica en México
*Jefe del Laboratorio de Acústica
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Universidad Autónoma de Nuevo León
P.O. Box 28, Sucursal "F",
Cd. Universitaria, San Nicolás, N.L.,
C.P. 66450, México. Tel. (8) 329-40-20
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