La ingeniería mecánica es una de las ramas más antiguas e importantes de la ingeniería, dicha disciplina estudia y perfecciona específicamente los principios de la termodinámica, transferencia de calor, mecánica, vibraciones, mecánica clásica, mecánica cuántica, mecánica de fluidos, análisis estructural, estática, dinámica, ecuación diferencial, Ondas, Campos, trigonometría, cálculo vectorial, Teoría de control y ciencia de materiales para el diseño y análisis de diversos elementos usados en la actualidad, tales como maquinaria con diversos fines (térmicos, hidráulicos, transporte, manufactura, robótica), así como también de sistemas de ventilación, refrigeración, vehículos motorizados terrestres, aéreos, marítimos y espaciales, entre otras aplicaciones.
Los principales ámbitos generales desarrollados por ingenieros mecánicos incluyen el desarrollo de proyectos en los campos de la ingeniería que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones y plantas industriales.
Otras definiciones La ingeniería mecánica es un campo muy amplio que implica el uso de los principios de la física para el análisis, diseño y fabricación de sistemas electromecánicos. Tradicionalmente, ha sido la rama de la ingeniería que mediante la aplicación de los principios físicos, ha permitido la creación de dispositivos útiles, como utensilios y máquinas. Los ingenieros mecánicos usan principios como el calor, las fuerzas , la conservación de la masa y de la energía para analizar sistemas físicos estáticos y dinámicos, contribuyendo a diseñar objetos. La ingeniería mecánica es la rama que estudia y desarrolla las máquinas, equipos e instalaciones, considerando siempre los aspectos ecológicos y económicos para el beneficio de la sociedad. Para cumplir con su labor, la ingeniería mecánica analiza las necesidades, formula y soluciona problemas técnicos mediante un trabajo multidisciplinario y se apoya en los desarrollos científicos, traduciéndolos en elementos, máquinas, equipos e instalaciones que presten un servicio adecuado, mediante el uso racional y eficiente de los recursos disponibles.
En el plan de estudios de la ingeniería mecánica usualmente se encuentra: Cálculo diferencial e integral, álgebra lineal y ecuaciones diferenciales Estática y dinámica Termodinámica, Transferencia de calor Dibujo técnico, diseño mecánico, diseño y fabricación asistida por computadora Ciencia de materiales, elasticidad, resistencia de materiales Mecánica de fluidos Tecnología mecánica Análisis numérico, método de los elementos finitos Teoría de control
Además incluye conocimientos básicos de electrónica y electricidad, química y conceptos de la ingeniería civil.
Campos de acción
Los campos de la ingeniería mecánica se dividen en una cantidad extensa de sub disciplinas.miniaturadeimagen|300x300px|Conexión de una Bomba de Calor, máquina térmica utilizada en la ingeniería mecánicaSe trata de una ingeniería amplia y versátil con numerosas competencias o atribuciones que tienen conexión con muchas otras ingenierías. Como ejemplos se pueden citar: la generación y transporte de energía eléctrica o las máquinas eléctricas (con la ingeniería eléctrica); diseño industrial, fabricación, mecanizado o producción industrial (con la ingeniería industrial); construcción, estructuras, instalaciones y diversas obras civiles (con la ingeniería civil); diseño, tecnología y ensayo de materiales (con la ingeniería de Minas); procesos químicos industriales (con la ingeniería química); aeronáutica y aeronaves (con la ingeniería aeronautica).
Los campos que abarca son muy diversos pero los más generales serían: Mecánica de sólidos: máquinas de todo tipo, transportes (ferrocarriles, vehículos, aeronaves, etc), maquinaria (grúas, tractores, etc),... Mecánica de fluidos: aeronáutica, instalaciones (neumáticas, óleo hidráulicas, calefacción, aire acondicionado), estática (embalses, depósitos,...),... Energía: solar fotovoltaica, solar térmica, hidráulica, eólica,... Fabricación y diseño industrial Producción Materiales Electricidad (baja y media tensión): centrales, instalaciones, centros de transformación Estructuras y construcciones (hidráulicas, civiles, marítimas, industriales)
Historia Origen miniaturadeimagen|Central hidroeléctrica de Walchensee, Alemania |179x179pxLas aplicaciones de esta ingeniería se encuentran en los archivos de muchas sociedades antiguas de todo el mundo. En la antigua Grecia, las obras de Arquímedes (287 a. C.-212 a. C.) han influido profundamente en la mecánica occidental y Heron de Alejandría (c. 10-70 d. C.), creó la primera máquina de vapor. En China, Zhang Heng (78-139 d. C.) mejora un reloj de agua e inventó un sismómetro, y Ma Jun (200-265 d. C.) inventó un carro con diferencial de engranajes. El ingeniero chino Su Song (1020-1101 d. C.) incorporó un mecanismo de escape en su torre del reloj astronómico dos siglos antes de que cualquier fuga se pudiese encontrar en los relojes de la Europa medieval, así como la primera cadena de transmisión.
Durante los siglos al , en la era llamada edad de oro islámica, se realizaron notables contribuciones de los musulmanes en el campo de la tecnología mecánica. Al Jazarí, quien fue uno de ellos, escribió su famoso "Libro del Conocimiento de ingeniosos dispositivos mecánicos" en 1206, en el cual presentó muchos diseños mecánicos. También es considerado el inventor de tales dispositivos mecánicos que ahora forman la base de mecanismos, tales como árboles de levas y cigüeñal.
Un hito importante en la creación de la ingeniería mecánica sucedió en Inglaterra durante el cuando Sir Isaac Newton formuló las tres Leyes de Newton y desarrolló el cálculo. Newton fue reacio a publicar sus métodos y leyes por años, pero fue finalmente persuadido a hacerlo por sus colegas, tal como Sir Edmund Halley, para el beneficio de toda la humanidad.
Desarrollo de la ingeniería mecánica miniaturadeimagen|Motor a reacción de un Boeing 747 |215x215px Históricamente, esta rama de la ingeniería nació en respuesta a diferentes necesidades que fueron surgiendo en la sociedad. Se requería de nuevos dispositivos con funcionamientos complejos en su movimiento o que soportaran grandes cantidades de fuerza, por lo que fue necesario que esta nueva disciplina estudiara el movimiento y el equilibrio. También fue necesario encontrar una nueva manera de hacer funcionar las máquinas, ya que en un principio utilizaban fuerza humana o fuerza animal. La invención de máquinas que funcionan con energía proveniente del vapor, del carbón, de petroquímicos (como la gasolina) y de la electricidad trajo grandes avances, dando origen a la Revolución Industrial a mediados del . Más adelante surgiría la producción en serie.
A principios del en Inglaterra, Alemania y Escocia, el desarrollo de herramientas de maquinaria llevó a desarrollar un campo dentro de la ingeniería en mecánica, suministro de máquinas de fabricación y de sus motores. En los Estados Unidos, la American Society of Mechanical Engineers (ASME) se formó en 1880, convirtiéndose en la tercera sociedad de profesionales de ingeniería, después de la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles (1852) y el Instituto Americano de Ingenieros de Minas (1871). Las primeras escuelas en los Estados Unidos para ofrecer una enseñanza de la ingeniería son la Academia Militar de Estados Unidos en 1817, una institución conocida ahora como la Universidad de Norwich en 1819, y el Instituto Politécnico Rensselaer en 1825. La educación en ingeniería mecánica se ha basado históricamente en una base sólida en matemáticas y la ciencia.
Latinoamérica miniaturadeimagen|Automóvil de la Scuderia Ferrari con motor V8|216x216px Argentina En Argentina la carrera se oficializó a nivel nacional en la Universidad de Buenos Aires. En la década del 50 se creó la Universidad Obrera, que ofrecía esta carrera de Ingeniería, tan ligada al proceso de industrialización que vivía esa época; esta Universidad deviene en la que hoy es la Universidad Tecnológica Nacional, de donde han egresado innumerable cantidad de ingenieros mecánicos. La educación privada cuenta con diferentes Universidades donde se desarrolla la carrera tales como el Instituto Tecnológico Buenos Aires (ITBA) o la Universidad de la Marina Mercante, universidades que también forman ingenieros e ingenieras en la rama mecánica. Si bien la carrera cuenta con una cantidad de materias que puede variar según el Plan de Estudios entre 36 y 45 asignaturas, posee un alto grado de complejidad para lograr la graduación. Un ingeniero mecánico puede realizar tareas como la reparación de la Floralis Genérica, realizada por el Ing. Salvador Sorbello en el año 2015, en Buenos Aires, frente a la facultad de derecho de la UBA.
México Cuando los españoles habían llegado a México en la conquista, los aztecas ya habían construido varias obras ingenieriles, como por ejemplo varios diques que protegía a Tenochtitlan del Lago de Texcoco en caso de posibles inundaciones. Estas construcciones fueron destruidas por los conquistadores.
En 1551 fue fundada la Real y Pontificia Universidad de México, sin embargo, los egresados eran religiosos, profesionales y académicos de la teología, derecho y medicina. Los ingenieros provenían de Europa para realizar las obras.
A finales del comenzó la industrialización en México. Con la llegada del ferrocarril, y la explotación de las minas, el país tomó un avance tecnológico. Esto se sumó a la explotación del petróleo, que necesitaba maquinaria para la perforación y para el transporte del crudo, además de la construcción de refinerías y oleoductos.
En 1792 se fundó el Real Seminario de Minería en México, considerada la primera escuela de ingenieros de Latinoamérica.En 1535 se fundó la primera Escuela para Varones que conformaba niveles de área minería, alfarería y agricultura. En 1857 se cambia el nombre expedido por el presidente Benito Juárez por Escuela de Artes y Oficios reconocido como técnicos mecánicos, Alfareros y agricultores. Posteriormente durante la Revolución Mexicana, se propuso que esta escuela tendría un nivel profe-sionista , así se le cambió el nombre a Escuela de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. En 1932 se crea la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) que se anexó al Instituto Politécnico Nacional iniciando con la impartición de cursos en 1936 con las carreras de Ingeniería Mecánica, Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Aeronáutica e Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica. Siendo la ESIME una de las escuelas más antiguas en México en el desarrollo tecnológico en el área Mecánica-Eléctrica.
Chile La primera central eléctrica fue la Central hidroeléctrica de Chivilingo, construida en Lota entre los años 1896 y 1897, para las minas de carbón de la zona. Fue construida mientras Isidora Goyenechea tenía al mando la conducción de las minas, luego del fallecimiento de su esposo Luis Cousiño.
Francisco González Villalobos, es el primer ingeniero mecánico titulado en Chile, egresado de la Universidad Técnica Federico Santa María en 1940, motivo por el cual tuvo la responsabilidad de convertirse en el especialista pionero en el país. La ingeniería mecánica, en la Universidad de Santiago de Chile (USACH), data del año 1941 cuando se inicia la formación del Ingeniero Industrial Mecánico hoy denominado Ingeniero Civil Mecánico. Sin embargo, la especialidad de mecánica se remonta a la creación de la Escuela de Artes y Oficios (EAO) en el año 1849, antecesora de la Universidad Técnica del Estado (UTE).