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FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL APORTES A LA INGENIERIA DE LEONARDO DA VINCI Curso: Resistencia De Materiales Integrantes: LIMA – PERU

Informe de Resistencia de Materiales

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RESISTENCIA DE MATERIALES

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FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE

INGENIERIA CIVIL

APORTES A LA INGENIERIA DE

LEONARDO DA VINCI

Curso:

Resistencia De Materiales

Integrantes:

LIMA – PERU

2015

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Introducción

Leonardo da Vinci resumió el ideal renacentista del sabio de múltiple talentos – pintor, escultor, narrador, músico, científico, matemático, arquitecto, ingeniero- con una sed de conocimientos y una curiosidad insaciables; fue múltiple y fue uno, y cada arista de su genio estaba determinada por las otras del conjunto.

En ningún momento debe perderse de vista que la fama única de la que el florentino gozo en su tiempo, y que filtrada y purificada por la crítica historia ha permanecido sin opacarse hasta nuestros días, se basa en la, igualmente única, universalidad de su espíritu. La universalidad de Leonardo es más que polifacetismo, era una fuerza espiritual, propia de si, que género en él un deseo ilimitado de conocimiento y que guio su forma de pensar y comportarse. Un artista con disposición y talento, encontró que sus ojos eran su principal vía al conocimiento; para Leonardo la vista fue el más alto sentido del hombre, porque la sola visión reunía los hechos de la experiencia de modo inmediato, correcto y certero. Por tanto, cada fenómeno percibido se convertía en un objeto de conocimiento. Saper vedere ( Saber ver ) fue el gran lema de sus estudios sobre la naturaleza y las creaciones del hombre. Su creatividad llego a todo dominio donde se usara la representación gráfica: por ello fue pintor, escultor, arquitecto, ingeniero y científico.

Excluido por nacimiento de casi todas las profesiones, Leonardo era, también, un amasijo de contradicciones y conflictos; rara vez cumplía con un encargo; viajaba mucho para su tiempo; quería vivir plenamente y llegar al fondo de todos los fenómenos, y explicar las cosas; hacer todo lo que pudiese y anotar todo lo que presenciaba. Escribió en contra de la guerra, pero diseño armamento para varios líderes militares; era un maestro de la pintura, acaso el más grande de todos los tiempos, pero parece que se cansó del arte. Se mostraba desdeñoso respecto del legado cultural, pero se sumergió en el saber clásico; creía que el ser humano era la suma expresión de la divinidad, pero despreciaba a la humanidad. Y, aunque fuese el genio por antonomasia, podemos resumir sus aportes en tres campos principales: el arte, la ciencia y la ingeniería.

Se han escrito numerosas obras en estos cinco siglos donde se interpreta a Leonardo como artista; se ha dicho mucho menos sobre sus ideas científicas y apenas después del decenio de 1960, tras la recuperación de los códices de Madrid, se ha rescatado a Leonardo como ingeniero.

Leonardo estudio y recibió el influjo de las tendencias teóricas, y observo y se acercó a las tendencias prácticas de la evolución científica.

Por una lado, era eminentemente práctico, sabia modelar y hacer manualmente muchas cosas, amaba de verdad el campo. Del otro, leyó a los sabios antiguos y conoció también a otros genios que le infundieron la comprensión de la técnica y los principios teóricos.

Conforme con lo anterior, este informe se centra en el ingeniero Leonardo sin pretender abarcar las otras múltiples facetas del universo de Da Vinci, pero sin olvidarlas Como señala Usher. Es bajo ese enfoque que se pretenden poner de relieve, y justipreciar, los trabajos tecnológicos de Leonardo, con el fin de señalar su verdadero lugar en la historia de la ingeniería.

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Biografía

Nació el 15 de abril de 1452 en Vinci, en el valle del río Arno, la Toscana, territorio de los Medici y República de Florencia.

Hijo ilegítimo y primogénito del notario Piero Fruosino di Antonio da Vinci, y de Caterina, una campesina. Su bautismo tuvo lugar en la cercana iglesia parroquial de Santa Croce, pero tanto el padre como la madre no asistieron al no estar casados. Leonardo no tuvo apellido en el sentido actual, y "da Vinci" simplemente significa "de Vinci": su nombre de nacimiento completo fue "Lionardo di ser Piero da Vinci". La inclusión del título de "ser" indica que su progenitor era un caballero. Su madre encontró un marido que aceptó su situación "comprometida". Pasó sus primeros cinco años en la aldea de Anchiano en casa de su progenitora, y desde 1457, en casa de su padre y abuelos. En 1452, su padre Piero se había casado con Albiera Giovanni Amadori, de la que no tuvo hijos.

En 1460 se trasladó a Florencia, donde se formó. Su madrastra murió en 1464, cuando la familia ya vivía en Florencia, y fue enterrada en San Biagio. Ser Piero se casó tres veces más: en 1464, con Francesca di Ser Giuliano Lanfredini, que también murió sin descendencia; con Margherita di Francesco di Jacopo di Guglielmo, en 1475, que finalmente le dio seis hijos; otros seis tuvo con su cuarto y último matrimonio. Leonardo tuvo así doce hermanastros y hermanastras, todos mucho más jóvenes que él (la última nació cuando Leonardo tenía cuarenta años), y con los que no tuvo mucha relación pero sí gran cantidad de problemas por la herencia de su padre.

En torno a 1466 asistió al taller de Andrea del Verrocchio, donde se inicia en diversas actividades, desde la pintura de retablos y tablas, hasta la elaboración de grandes proyectos escultóricos en mármol y bronce. En 1472 fue admitido en el gremio de pintores de Florencia, y en 1476 todavía se le menciona como ayudante de Verrocchio, en cuya obra  El bautismo de Cristo (c. 1470, Uffizi, Florencia), pintó el ángel arrodillado de la izquierda y el paisaje de matices neblinosos. Su primer encargo fue un retablo para la capilla del Palazzo Vecchio, del ayuntamiento florentino aunque no llegó a ejecutarse.

Su primera gran obra, La adoración de los Magos (Uffizi), que dejó inacabada, se la encargaron los monjes de San Donato de Scopeto, cerca de Florencia, hacia 1481. Otras obras de este periodo son: la Madonna Benois (c. 1478, Ermitage, San Petersburgo), el retrato de Ginebra de Benci (c. 1474, Galería Nacional, Washington) y el inacabado San Jerónimo (c. 1481, Pinacoteca Vaticana). En 1482 se puso al servicio de Ludovico Sforza, duque de Milán, tras haberle escrito una carta en la que el artista se ofrecía como pintor, escultor, arquitecto, además de ingeniero, inventor e hidráulico y donde afirmaba que podía construir puentes portátiles, que conocía las técnicas para realizar bombardeos y el cañón, que podía hacer barcos así como vehículos acorazados, catapultas y otras máquinas de guerra y que incluso podía realizar esculturas en mármol, bronce y terracota. Ayudó al matemático italiano Luca Pacioli en su célebre obra La divina proporción (1509). La obra más importante del periodo en Milán son las dos versiones de la Virgen de las rocas (1483-1485, Louvre, París; década de 1490-1506-1508, National Gallery, Londres), donde aplica el esquema compositivo triangular que encierra a la Virgen, el Niño, san Juan y el ángel, y donde aplica por primera vez la técnica del sfumato. De 1495 a 1497 trabaja en su obra maestra La última cena, pintura mural para el refectorio del monasterio de Santa Maria delle Grazie, Milán. Además realizó otras pinturas, dibujos y

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modelos para la cúpula de la Catedral de Milán. Su mayor encargo fue el monumento ecuestre en bronce a tamaño colosal de Francesco Sforza, padre de Ludovico, para su ubicación en el patio del castillo Sforzesco. Sin embargo, en diciembre de 1499, la familia Sforza fue expulsada de Milán por las tropas francesas. La estatua quedó inacabada y fue destruida por arqueros franceses que la usaron como diana.

En 1500 regresó a Florencia. En 1502 comenzó a servir a César Borgia, duque de Romaña, hijo del papa Alejandro VI. En su calidad de arquitecto e ingeniero mayor del duque, supervisó las obras en las fortalezas de los territorios papales del centro de Italia. En 1503 fue miembro de la comisión de artistas encargados de decidir sobre el adecuado emplazamiento del David de Miguel Ángel (1501-1504, Academia, Florencia), y además ejerció de ingeniero en la guerra contra Pisa. Al final de este año comenzó a planificar la decoración para el gran salón del Palacio de la Signoria con el tema de la batalla de Anghiari. Realizó numerosos dibujos y completó un cartón en 1505, pero nunca llegó a realizar la pintura en la pared. El cartón se destruyó en el siglo XVII. Durante su segundo periodo florentino, realizó varios retratos, de los que sólo se conserva el de La Gioconda (1503-1506, Louvre, París), también conocido como Monna Lisa. Parece ser que sentía una gran predilección por esta obra ya que la llevaba consigo en sus viajes. La Mona Lisa, más conocida como la Gioconda, esa mujer de rostro enigmático, existió realmente: fue Lisa Gherardini, segunda mujer de Francesco del Giocondo, un rico comerciante de seda florentino, según el historiador florentino Giuseppe Pallanti, que llegó a la conclusión de que la figura pintada por Leonardo entre 1503 y 1506 fue real.

En 1506 vuelve a Milán al servicio del gobernador francés Carlos II Chaumont, mariscal de Amboise. Un año después le nombraron pintor de la corte de Luis XII de Francia, que residía por entonces en la ciudad italiana. Durante los seis años siguientes pasó su tiempo entre Milán y Florencia. De esta misma época parece ser la segunda versión de la Virgen de las rocas y Santa Ana, la Virgen y el Niño (c. 1506-1513, Louvre, París). Desde 1514 a 1516 Leonardo vivió en Romabajo el mecenazgo de Giuliano de Medici, hermano del papa León X. Se alojaba en el Palacio del Belvedere en el Vaticano, ocupándose fundamentalmente de experimentos científicos y técnicos.

Pintor sublime, escultor, ingeniero de vanguardia, inventor original, músico, arquitecto innovador, estratega audaz, escritor excéntrico, maestro exigente… está considerado uno de los más grandes genios de la humanidad. Se cree que pudo diseccionar unos treinta cadáveres con los que dibujó con detalle y claridad gran parte de los órganos del cuerpo.

Leonardo da Vinci fue estrictamente vegetariano, llamó a los omnívoros "devoradores de cadáveres". Parece ser que nunca tuvo relación con mujeres a excepción de su amistad con Cecilia Gallerani. Mantuvo en secreto vida privada. En Florencia, cuando Leonardo era aprendiz de Verrochio, se presentó una denuncia contra el pintor acusándolo de pederasta. Sus protectores consiguieron que eludiera el juicio público. Su sexualidad ha sido objeto de controversia y parece ser que tuvo relaciones íntimas con sus discípulos Salai y Melzi. En 1476, Leonardo y otros tres jóvenes fueron acusados de sodomía, aunque los cargos fueron desestimados por falta de pruebas. En cualquier caso, Leonardo permaneció soltero y sin hijos.

El 23 de abril de 1519, redactó testamento ante el notario Guglielmo Boreau, manifestando su deseo de ser enterrado en la iglesia de Saint-Florentin, con una ceremonia fúnebre acompañado de capellanes y Frailes Menores, así como sesenta personas pobres, cada uno con una antorcha. Leonardo murió el 2 de mayo del mismo año en Amboise, Reino de Francia.

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Leonardo, El Genio

Leonardo fue un polímata que abarcó diversos campos como anatomía, arquitectura, arte, botánica, ciencia, escritura, escultura, filosofía, ingeniería, música o poesía.

Suele ser descrito como un arquetipo y símbolo del hombre del Renacimiento, genio universal, además de filósofo humanista, cuya curiosidad infinita solo puede ser equiparable a su capacidad inventiva.

Prueba de ello son:

Anticipó el principio de inercia, que después Galileo demostró experimentalmente

Demostró experimentalmente la imposibilidad del ‘‘movimiento continuo’’ como fuente de energía, adelantándose en esto a Stevin de Brujas.

Aprovechó el conocimiento de esta imposibilidad para demostrar la ley de la palanca por el método de las velocidades virtuales, un principio que ya enunciaba Aristóteles y que utilizaron más tarde Bernardino Baldi y Galileo.

Como ingeniero e inventor, Leonardo desarrolló ideas muy adelantadas a su tiempo, tales como el helicóptero, el carro de combate, el submarino y el automóvil.

Muy pocos de sus proyectos llegaron a construirse puesto que la mayoría no eran realizables aún en esa época. Como científico, Leonardo da Vinci hizo progresar mucho el conocimiento en las áreas de anatomía, la ingeniería civil, la óptica y la hidrodinámica.

El ingeniero Fernando Torres Leza, que participó en la construcción de 15 de las máquinas ideadas por Leonardo en sus Códices de Madrid, opina acerca de los ingenios mecánicos propuestos por Leonardo: “pueden funcionar perfectamente, lo cual desmiente a quienes lo han considerado un genio sólo ocurrente”.

Los Códices De Leonardo

El legado de Leonardo a través de los Códices comprende estudios en prácticamente todos los campos del saber: geometría, hidráulica, física (Códice Forster), tratados de pintura (Códice Urbinas), arquitectura y matemáticas (Códice Arundel).

Algunos códices eran especialmente novedosos en la época e incluso peligrosos, para el que se dedicaba a los estudios en ciertas materias perseguidas por la Iglesia. Se descubre en los manuscritos del Castillo de Windsor, a un Leonardo volcado durante 30 años en la anatomía médica, mediante las disecciones de cadáveres, algo poco común en su época. En el Códice Leicester se abordan, entre otros, temas de Cosmología e Hidráulica. El estudio del vuelo de los pájaros, analizado en el códice del mismo nombre.

Otros tratados sobre navegación e ingeniería militar, que ocupan un lugar destacado en los monumentales Códice Atlántico, Manuscritos A-M de Francia y Códices de Madrid.

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Este ingente caudal de conocimiento permaneció durante siglos celosamente guardado, y desperdigado, por las bibliotecas de la nobleza europea. El valor que se daba a estos manuscritos era el de un curioso objeto de colección, más que como fuente de saber; actualmente se encuentran en bibliotecas nacionales de distintos países resguardados del paso de los años.

Los Códices Madrid l y ll

Leonardo fue un apasionado por los ingenios mecánicos. En sus tratados sobre Mecánica manifestaba su opinión al respecto de esta disciplina ‘‘La mecánica es el paraíso de las ciencias matemáticas, porque con ella se alcanza el fruto matemático. Es la más noble de las ciencias puesto que vemos que por medio de ella realizan sus acciones todos los cuerpos animados que poseen movimiento’’A la muerte de Leonardo, sus proyectos y anotaciones, que comprenden los actuales Códices Madrid I y II, pasan a manos de su ayudante Francesco Melzi, que posteriormente legó a su hijo Orazio. Unos cincuenta años más tarde Pompeo Leoni, escultor al servicio de Felipe II, los compró a Orazio y los trajo a España.

Al morir Leoni, en 1608, los manuscritos pasaron a las manos de Juan de Espina, un amigo de Francisco de Quevedo y Villegas, que según habladurías de la época “Era un caballero que vivía sólo en una mansión de Madrid y sus servidores eran todos autómatas de madera”.Es en 1623 cuando Don Carlos, Príncipe de Gales, en su visita a Madrid, se interesó por los manuscritos, Espina se sintió en un compromiso y se los regaló. De este modo, los Códices llegan a la Biblioteca Real en 1712, en la que por diversos motivos permanecen perdidos hasta 1966.

Según Martín Abad (responsable de Manuscritos de la Biblioteca Nacional) , los motivos de esta “ larga pérdida” son varios: ‘‘Por el trasiego de la biblioteca regia por cuatro sedes distintas, por una fatal confusión de signatura y por el aura de Da Vinci, que cegó a muchos para adosar su fama a la del genio’’Por caprichos del destino, en 1966, durante unas tareas de inventario de la Biblioteca Nacional de España de Madrid, aparecieron dos volúmenes titulados como Tratado de estática y mecánica en italiano (1493) y Tratados varios de fortificación, estática y geometría en italiano (1491) cuya autoría correspondía a Leonardo da Vinci.

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Estos códices son dos volúmenes que contienen 197 páginas, están encuadernados en cuero rojo, están escritos en un italiano dialectal con una incorrecta concordancia.

Además de los diseños de un gran número de ingenios mecánicos, incluyen una relación de 116 libros que utilizó en la época que los escribía entre los que figuran por ejemplo algunas gramáticas latinas básicas.

En los Códice I y II Leonardo nos describe mecanismos que no fueron construidos hasta muchos años después de su muerte y que evidencian, sin lugar a dudas, su tremenda inteligencia.

Codex Madrid I, es básicamente un tratado de mecánica, compuesto de 12 cuadernillos de 16 folios cada uno escrito aproximadamente entre los años 1492 y 1497, y está escrito al revés. En una fecha imprecisa le fueron arrancados 8 folios y se conserva un total de 191.

A pesar del predominio de la mecánica, en él podemos encontrar asimismo algunas anotaciones de óptica y de astronomía. Tiene una estrecha correspondencia con el Códice Atlántico, de la Biblioteca Ambrosiana de Milán, presentando una serie de elementos como balanzas, pesos, engranajes, resortes, maquinarias de relojes, tornillos, bisagras, etc., esbozados en el Códice Atlántico, y desarrollados en el Codex Madrid, con dibujos con gran detalle y calidad. También se le han encontrado correspondencias con el Códice Forster y el Manuscrito H del Institut de France, de París.

El Codex Madrid II tiene un carácter distinto. De igual dimensión y encuadernación que el Codex Madrid I, consta de 157 folios. En este cuaderno de notas podemos hallar una gran variedad de estudios: croquis topográficos, problemas de náutica, arquitectura e ingeniería militar, geometría y algunas notas dispersas sobre cuestiones personales (el listado de libros de su biblioteca, o de sus piezas de ropa, por ejemplo).

Los escritos de Leonardo resultaban de difícil lectura, pues escribía al revés de derecha a izquierda. En conjunto sus códigos resultaban caóticos, carentes de orden y método, rellenando huecos con anotaciones de temas no relacionados, etc, lo que le impidió ejercer un mayor protagonismo en la historia de la ciencia y del pensamiento. No obstante, en el Códice de Madrid I, se pueden apreciar páginas cuya edición es realmente exquisita, transmitiendo una claridad meridiana y un claro objetivo: compartir sus conocimientos.

Los Códices hay que interpretarlos como lo que eran realmente, notas de campo, desarrollos de ideas en los que trabajaba Leonardo y que en el futuro pretendía ordenar y pasar limpio.

Los manuscritos son de gran importancia en la obra de Leonardo, ya que contienen cerca del 15% de las notas de Leonardo que hay referenciadas hoy día, pero también son importantes por la calidad y relevancia de los temas que en ellos recogidos, representan uno de los tratados de ingeniería más importantes de la época.

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Aportes de Leonardo Para La Ingeniería

Podría decirse que antes que ingeniero, Leonardo fue científico racional ya que, a pesar de que hizo extenuantes esfuerzos para enseñarse a sí mismo y llegar a ser un erudito en idiomas, ciencia natural, matemática, filosofía e historia, como una mera lista del amplio contenido de su biblioteca puede atestiguarlo, siempre fue un empírico de la observación visual. Pero precisamente así —gracias a su genio— desarrolló su propia “teoría del conocimiento”, única en su clase, en la cual el arte y la ciencia forman una síntesis. Frente a todos los logros del genio creativo de Leonardo, se hace irrelevante la cuestión de cuánto acabó y cuánto no. La cuestión crucial es la fuerza intelectual inherente a cada una de sus creaciones. Esta fuerza ha permanecido operativa constantemente hasta el día de hoy.

En Leonardo, la mecánica también provino de la práctica artística, con la cual se hizo muy familiar como arquitecto e ingeniero. Durante toda su vida Leonardo fue un constructor inventivo, siempre se sintió a sus anchas con los principios de la mecánica de su época y contribuyó de muchas maneras a su avance. Parece ser que el estudio de las armas, la ballesta en particular, resultó fundamental para que dirigiera su atención a los temas de la mecánica teórica. Las áreas que le interesaron, en su denominación moderna, fueron: el principio de la suma de velocidades, la ley de composición de fuerzas, el concepto de fibra neutra y el papel que desempeña el centro de gravedad en la conducta de un cuerpo en movimiento.

Con el transcurso de los años su interés en la mecánica pura se mezcló cada vez más con su interés en la mecánica aplicada. Leonardo se dio cuenta de que las fuerzas que trabajaban en las leyes básicas de la mecánica operaban en todas partes en el mundo orgánico e inorgánico. Ellas determinaban, lo mismo, la naturaleza inanimada como la animada, así como al hombre. Finalmente, fuerza llegó a ser el concepto clave para Leonardo, que como virtù spirituale (propiedad espiritual) conforma y rige el cosmos. Por ello escribió: “La instrumental o mecánica es la más noble y útil de todas, puesto que por medio de ella ejecutan sus acciones todos los cuerpos vivos que tienen movimiento”.

Siempre que Leonardo sondeaba los fenómenos naturales, reconocía la existencia de fuerzas mecánicas primigenias que gobiernan la forma y función del universo: en sus estudios sobre el vuelo de los pájaros, en el cual basó su idea juvenil sobre la factibilidad de aparatos voladores y lo llevó a una investigación exhaustiva sobre el elemento aire; en sus estudios del agua, el transportador de la naturaleza, en el cual estaba interesado tanto en las propiedades físicas como en las leyes de movimiento de las corrientes; en sus investigaciones sobre las leyes de crecimiento de las plantas y los árboles así como de las estructuras geológicas de la tierra y la formación de las co linas; y finalmente, en sus observaciones de las corrientes de aire, que evocaban la imagen de la llama de una bujía o la pintura de un pedazo de nube o una voluta de humo.

En resumen, las manifestaciones ingenieriles —que no pueden separarse de las artísticas, arquitectónicas y científicas— se ven en sus construcciones civiles, en las máquinas de guerra terrestres, las máquinas para volar, las máquinas de uso civil, las máquinas hidráulicas y marítimas.

Obras Civiles

Para la construcción del canal a base de esclusas que salvara los obstáculos naturales entre Florencia y el mar, Leonardo proyectó túneles e inventó máquinas, como excavadoras, grúas y

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calandrias. Los obreros trabajaban a base de pico y pala; las tormentas de otoño provocaban corrimientos de tierra y, en consecuencia, hubo que suspender las obras. Pisa todavía resistió el asedio cinco años: cayó cuando los florentinos consiguieron que un pirata bloqueara la salida al mar. Las grúas y aparatos elevadores servirían para otra obra: Leonardo propuso elevar el baptisterio de Florencia con la ayuda de cabrias hidráulicas para colocarlo sobre un pedestal más alto que descansaría sobre arcadas. Puede señalarse, también, que Leonardo estaba muy interesado en los puentes modulares retráctiles. Este proyecto complejo fue diseñado para superar el foso frente a una villa —probablemente de Carlos d’Amboise, el gobernador francés de Milán— para mantener alejados a los intrusos.

Mecánica Aplicada

Como hemos señalado, lo más novedoso de las contribuciones técnicas de Leonardo es su análisis de los componentes (los órganos) de las máquinas, llevado a cabo durante el decenio de 1490. Él consideró las máquinas como ensambles de distintos dispositivos elementales, y sistemáticamente las descompuso en sus órganos básicos estudiando su rendimiento, es decir desarrolló lo que podríamos llamar la anatomía de las máquinas. Consideremos algunos de sus elementos preferidos, tomados de la exhibición del Istituto e Museo di Storia della Scienza, Florencia.

El tornillo y la rueda dentada :

Leonardo clasificó metódicamente los diferentes tipos de tornillos. Buscó medir su potencia y especificar sus aplicaciones potenciales en las máquinas y las operaciones mecánicas. También diseñó máquinas para hacer tornillos. Dedicó especial atención a los piñones, concentrándose en los perfiles de los dientes y clasificando con precisión los tipos de movimientos producidos por varias combinaciones de ruedas dentadas y piñones.

Poleas, bloques de poleas, ejes y rodamientos :

Leonardo hizo énfasis en las ventajas del uso eficiente de los conjuntos de poleas y las poleas, sobre todo para facilitar el levantamiento de cargas pesadas. También analizó muchos sistemas para soportar ejes móviles en particular para disminuir la fricción. Sus diseños de rodamientos para ejes verticales y resistentes a la presión son notables.

Mecanismos de cigüeñales y volantes :

Leonardo sugirió el uso de mecanismos de cigüeñales para convertir el movimiento rotatorio en lineal, como en el resorte de la máquina de cuerda automática del Códice de Madrid I. También analizó en detalle el papel de las ruedas volantes en facilitar y regular el movimiento de los ejes rotativos.

Resortes y levas :

Leonardo diseñó lo que se puede llamar correctamente un catálogo visual de resortes. Recalcó su utilidad en cerraduras y en la relojería, y propuso soluciones a la fuerza regulada. También diseñó una máquina para hacer resortes. Su interés en las levas, así mismo, está ligado a la misma determinación de mejorar y regular los relojes, como se muestra en sus estudios de los escapes del péndulo y en los escapes con impulsor y leva sinusoidal.

Transmisión con banda :

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Algunas veces Leonardo hizo uso de cuerdas y correas para generar movimiento rotatorio o lineal alternado a partir de movimiento rotatorio continuo, como el producido por una rueda hidráulica o un animal.

Máquinas de guerra :

Como ingeniero, son muchos los inventos atribuidos a Leonardo, desde un diseño para la fabricación de un helicóptero (modelo dotado de alas giratorias equipado con amortiguadores para conseguir un suave aterrizaje) o un vehículo automóvil hasta el común rallador de pan, pasando por una práctica sierra para mármol, una máquina para fabricar maromas, perchadoras de cardas para perchar el paño, modernas puertas de batientes para las esclusas, máquinas para tallar tornillos y limas; máquinas de guerra tales como el carro blindado, vehículo accionado mediante una manivelas que utilizan la fuerza muscular, y dotado de una coraza en forma de cono, las embarcaciones sumergibles (submarinos) o los trajes para buzos de combate; una máquina para pulir espejos, fusiles de repetición y una grúa móvil que facilitaría las labores de construcción, consiguiendo elevar pesadas cargas; su excavadora flotante pretendía conseguir que los ríos fuesen navegables; su molino de aire caliente, basado en el principio de la rueda de palas y en el aprovechamiento del calor residual, que se hace funcionar mediante un motor de palas que, instalado en una chimenea, gira a consecuencia de la ascensión de gases de combustión caliente. El mismo sistema será utilizado en otra de sus máquinas, pero haciendo que el motor sea movido por agua. Es un precedente de los medidores de caudal inventados más tarde. Sin embargo, ninguno de estos inventos pasó del estadio del diseño, ni fue utilizado, a pesar de que Leonardo no solo diseñaba extraordinarias máquinas sino que también se ocupaba de resolver todos y cada uno de los problemas relacionados con la construcción de las mismas.

Maquinas De Uso Civil :

Cada idea le lleva más lejos: para trabajar el metal necesitaba instrumentos nuevos. Confeccionar limas a mano era una tarea muy trabajosa y de resultado incierto. Así, Leonardo construyó una máquina que ejecutaba dicha labor; inventó “un método para que las limas se estriasen solas”: una gran mole suspendida del techo proporcionaba la fuerza motriz; al elevarse ésta por medio de una manivela, ponía en movimiento una rueda dentada, que a cada rotación disparaba un martillo, al mismo tiempo que un husillo empujaba automáticamente el bloque con la lima. El inventor no olvidó consignar el trazado oblicuo del cincel en la punta del martillo y así lo especifica en un croquis lateral.

Para mover grandes masas precisaba instrumentos de palanca. Leonardo se enfrentó una y otra vez con el problema de multiplicar la fuerza del hombre. Estudió las transmisiones a base de tornillos y ruedas dentadas, y proyectó grúas formidables para erigir columnas. Para esto necesitaba maromas y sogas. La cordelería era un oficio antiquísimo, y Leonardo inventó un ingenio para trenzar sogas, que él pensaba que acabaría con el gremio de los cordeleros.

Máquinas hidráulicas y marítimas :

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Sus hermosos diseños son insuperables, siempre que se ha intentado confeccionar maquetas a partir de sus dibujos, éstos han perdido parte de su encanto, pues los prototipos, soportes pasivos de la contemplación ajena, nos recuerdan cosas a las que hoy ya estamos acostumbrados; un traje de buzo, muy parecido a los que se usan en la actualidad, aunque la capa protectora sea de cuero en vez de goma; aletas para nadar, iguales a las utilizadas por los hombres rana durante la última guerra; un vapor de ruedas, que no es, claro está, un vapor en el sentido estricto de la palabra sino un barco movido por paletas que giran impulsadas por manivelas o, en los proyectos más acabados, por los pies: largos estribos desembocan por medio de correas de transmisión, en un mecanismo de engranajes que mueven el eje de la rueda de paletas. Un barco de doble fondo, de construcción sobria en apariencia y casi elegante, que sin embargo en aquella época barco de paletas resultaba ser una tarea insoluble.

Maquinas Para Volar :

En una de sus fases iniciales de investigación, Leonardo visualizó máquinas volantes complejas con alas que se baten. La máquina era operada con la fuerza muscular de un piloto acostado, que activaba las alas moviendo las piernas y los brazos. En otro proyecto, el piloto está erguido y mueve el aparato con los brazos, las piernas y la cabeza. Leonardo también consideró el uso de un motor de resorte que podía volverse a enrollar durante el vuelo. Planeó ensayar los vuelos y diseñó sistemas de seguridad para los choques usando pieles infladas de animales absorbedores de impacto.

En 1502 Leonardo diseñó un puente de 240 metros para un proyecto de ingeniería civil del sultán otomano Beyazid II de Estambul. El puente debía servir para franquear el estuario conocido como Cuerno de Oro. Beyazid abandonó el proyecto porque consideró que la construcción sería imposible. La visión de Leonardo fue resucitada en 2001 cuando se construyó en Noruega un pequeño puente basado en su concepto. El 17 de mayo de 2006 el gobierno turco decidió construir el puente de Leonardo sobre el Cuerno de Oro.

Durante la mayor parte de su vida, Leonardo estuvo fascinado por el vuelo. Produjo numerosos estudios sobre el vuelo de los pájaros así como planos de varios aparatos voladores, como un helicóptero primitivo denominado «tornillo aéreo», un paracaídas y un ala delta de bambú. Pese a que la mayoría se considera irrealizable, el ala delta ha sido construido y, tras añadirle unos estabilizadores, ha volado con éxito. Es posible, sin embargo, que Leonardo estimase que los sistemas de vuelo similares a los de los murciélagos eran los que presentaban mayor potencial.24 También inventó el túnel de viento aerodinámico para sus experimentos.

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La Máquina De Sumar :

Vale la pena mencionar otro aspecto del genio de Leonardo. El doctor Roberto Guatelli fue un experto en Leonardo da Vinci reconocido mundialmente y había construido incontables réplicas de sus diseños, con la ayuda de sus cuatro ayudantes incluido su hijastro Joe Mirabella. Poco después del descubrimiento de los cuadernos de Madrid, en 1967, fue a examinar la copia que tenía la universidad de Massachusetts y encontró la imagen de una calculadora similar a una que había visto en el Códice Atlántico. Usando los dos esquemas, el doctor Guatelli construyó una réplica en 1968, la cual fue usada en una exposición de la IBM. En la explicación de la réplica se dice que es un aparato para hacer cálculos, una versión primitiva de la calculadora actual. El mecanismo de Leonardo mantiene una relación constante de diez a uno en cada una de sus trece ruedas para registrar dígitos. Por cada revolución del primer manubrio, la rueda de las unidades gira levemente para registrar un nuevo dígito entre 0 y 9. Consistente con la relación diez a uno, la décima revolución del primer manubrio hace que la rueda de las unidades complete su primera revolución y registre cero, lo que a su vez hace girar la rueda de las decenas de 0 a 1. Cada rueda adicional que marca las centenas, los miles, etc., opera en la misma proporción. Al bosquejo de Leonardo se le hicieron ligeros refinamientos para dar una vista más clara de cómo cada una de las trece ruedas puede operarse independientemente y seguir conservando la relación 10/1. El diseño de Leonardo muestra pesas en los extremos para demostrar la uniformidad de la máquina. Sin embargo, la réplica provocó gran controversia, pues algunos profesores argumentaban que el dibujo de Leonardo no era de una calculadora sino de una máquina de proporciones. Una revolución del primer eje ocasionaría 10 revoluciones en el segundo eje y 1013 en el último. Tal máquina no podría construirse debido a la enorme fricción que se produciría. Se decía que el doctor Guatelli “había usado su propia intuición e imaginación para ir más allá de lo establecido por Leonardo”. La votación quedó empatada, sin embargo la IBM retiró la controvertida réplica de ºla exhibición. El doctor Guatelli murió en setiembre de 1993 a la edad de ochenta y nueve años. El paradero de la réplica se desconoce, posiblemente esté en una bodega de la IBM. Joseph Mirabella todavía tiene su taller en Nueva York, con muchas réplicas a mano.

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Conclusión

La alegría que supone redescubrir ideas y hallazgos modernos en los dibujos de Leonardo no debe inducirnos al error de considerarlo descubridor original de todo, el inventor por antonomasia, pues muchas de sus ideas eran conocidas desde mucho antes. Hay que comprender que el logro de un artista es un fin en sí mismo y de valor permanente a pesar de los cambios en estilos y gustos con el tiempo. El logro de un ingeniero, por el contrario, es meramente una contribución al flujo de logros, en los cuales la identidad de las obras individuales es eclipsada por todas las circunstancias naturales de la vida social. Los que están al principio de las cosas atraerán menos la atención que quienes las llevan a la aplicación práctica. Así Leonardo echó los cimientos de nuevas ciencias experimentales; se alejó del mero empirismo hacia conceptos de la ciencia de la mecánica aplicada aptos para la aplicación general en el mundo industrial, en ese sentido fue el primer ingeniero moderno.

Leonardo tuvo menos influjo porque sus escritos no tuvieron la suficiente difusión y algunos se perdieron. ¿Qué hubiera pasado si Galileo y Kepler los hubieran conocido? Cuenta la leyenda que Leonardo murió preguntando si algunos de sus bocetos se había llevado a la ejecución. Aunque los historiadores dudan de la veracidad de este relato, lo cierto es que ese pensamiento aparece escrito en sus cuadernos, reflejando cuánto le pesaba no haber logrado más.

Es cierto que, de la maquinaria esquematizada en sus notas, las características más novedosas eran demasiado avanzadas para la técnica de su tiempo. Sin embargo, muchos de sus inventos fueron puestos en práctica por Leonardo y sus seguidores, de modo que aun sin sus manuscritos estos aparatos ejercieron una poderosa influencia en su tiempo. De acuerdo con Usher, la influencia de Leonardo es claramente perceptible durante el siglo siguiente a su muerte, directa o indirectamente. Leonardo se merece la fama en nuestra profesión no tanto por ser un ingeniero practicante sino por ser un profeta del futuro de la ingeniería y mientras más se estudia su legado más se comprende esa dimensión genial del gran florentino.

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Bibliografía

- Sanz de Cepeda, E., Leonardo da Vinci, Reus, Madrid, 1944, p. 92

- White, Michael, Leonardo. El primer científico, Plaza & Janés, Barcelona, 2002, p. 103.

- http://www.seas.es/blog/automatizacion/leonardo-da-vinci-un-genio-de-la- mecanica/

- Sprague de Camp, L. The Ancient Engineers, Barnes & Noble, New York, 1993, p. 362.

- Foley, Vernard y Werner Soedel, “Contribución de Leonardo a la mecánica teórica”, Investigación y Ciencia, N.° 122, Nov., 1986, p. 84.

- Bérence, Fred, Leonardo de Vinci, obrero de la inteligencia, Gandesa, México, 1954, p. 71.

- https://es.wikipedia.org/wiki/Leonardo_da_Vinci

- http://geotecnia-sor.blogspot.pe/2012/01/historia-de-la-geotecnia- precursores-de.html

- http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=43003211

- Vinci, Leonardo da, Cuadernos de Notas, Edimat Libros, Madrid, 1999 p. 265.