Ricardo Pedernera - Aplicación de la matemáticas a la realidad

Ricardo Pedernera

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©2020. Ricardo Pedernera

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Digitalización: Proyecto451

Versión 1.0

Ingeniero Electromecánico, Orientación Mecánica Universidad de Buenos Aires

Ingeniero en Petróleo, Orientación Industrialización. UBA

Docente en Escuela Técnica Industrial N° 1 y EDET N° 5 Isidro Casanova en Luminotecnia, Mediciones Eléctricas y Máquinas Eléctricas.

Docente en Facultad de Ingeniería UBA en Física e Introducción a la Mecánica del Sólido

Docente Universidad Nacional de La Plata en Máquinas Térmicas I, Termotecnia I, III y IV, Diseño Mecánico de Equipos (Carrera de Ingeniería Química).

Docente en Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional La Plata en Análisis Matemático I, Algebra y Geometría Analítica y Probabilidades y Estadística.

Docente de Máquinas Térmicas e Instalaciones Termomecánicas y Eléctricas en Facultad de Ingeniería de la UNCPBA Olavarría, Provincia de Buenos Aires.

Jefe de Campo de Pruebas de Máquinas Eléctricas Electromac SA

Analista Fabril Schkolnik SA

Asistente Departamento de Energía y Asistente de Estudios Técnicos de la Refinación YPF Destilería La Plata.

Inspector Mecánico en obra de Central Termoeléctrica Río Turbio. Provincia de Santa Cruz.

Profesional Independiente para empresas Mafissa, Proserv SA, Tower City, Femyp y otras.

La idea principal de éste libro es la motivación que ofrece el uso de las matemáticas en temas de ingeniería. No se trata de sustituir los textos específicos, sino de ofrecer una visión de aspectos de esta actividad relacionados con los temas matemáticos de la currícula.

El aprendizaje de las matemáticas se vuelve agradable cuando éstas se vinculan con aspectos de la vida real. Habitualmente se presentan los temas teóricos con razonamientos lógicos abstractos con aplicación a problemas sencillos.

Cuando llega el momento de el estudio de las materias aplicadas, solamente se usan los conocimientos asociados a las temáticas particulares de la carrera, pero se pone énfasis en las conclusiones. Para realizar esto, se suponen aprendidos los temas de matemáticas y se pasan por alto.

Esto suprime la necesidad de seguir todo el proceso que un investigador siguió para llegar a las conclusiones que se aplican como receta general.

El resultado es el olvido del uso de algunas herramientas y la ejercitación del razonamiento que lleva al planteo general de un problema y después simplificarlo para casos particulares.

Una herramienta que no se usa es como si no se tuviera. Para poder analizar las variables de un proyecto es necesario tener un esquema mental de cómo se comportan dichas variables. Es el ¿Cómo se comporta tal variable cuando cambio tal otra?. Esto requiere una gimnasia mental permanente en el planteo de variantes y escenarios del tipo ¿qué ocurre si…?.

Es notorio que de todos los temas que se tratan en la escuela y en la universidad, las matemáticas son los menos preferidos. Muchas veces, ese rechazo determina descartar la elección de una carrera que, a priori a alguien le parezca muy atractiva.

Las estadísticas así lo confirman, ya que las carreras de mayor preferencia son las sociales en detrimento de las llamadas “duras”.

Desde la escuela secundaria, las matemáticas en general se ven como “difíciles”, “aburridas” y se estudian con fastidio.

En las carreras de ingeniería es claro que las matemáticas son fundamentales. Sin embargo, muchos estudiantes tienen dificultades en su comprensión. En muchos casos, utilizan mucho la memoria para rendir sus exámenes y, aún aprobándolos, en poco tiempo los conceptos estudiados se olvidan.

Un factor muy importante en el abandono de la carrera es la desmotivación debida a la típica pregunta: “¿Para qué me sirve esto?”.

Es obvio que el estudio de las matemáticas en el comienzo del plan de estudios es oportuno, ya que sirve de basamento para la comprensión de muchos conceptos que se estudian más adelante.

Posteriormente, cuando llega el momento de abordar los temas técnicos específicos, se dan por conocidos los conceptos matemáticos adquiridos antes y, a pesar de que algunos desarrollos se hacen con cierta profundidad, son fácilmente olvidados, reteniéndose en la mente únicamente las “recetas”.

De esta manera, el profesional se acostumbra a aplicar recetas, normas o metodologías preestablecidas, sin analizar en profundidad la naturaleza del problema que está estudiando.

El principal inconveniente que tiene esta costumbre es que las recetas, normas, procedimientos, etc.- son válidas en determinadas condiciones. Cuando esas condiciones cambian ya sea porque hay un desarrollo tecnológico, innovaciones, etc. entonces hay que modificar esas normas o reglamentos. Si el profesional no está habituado a analizar a fondo los problemas, va a tener dificultades para dar nuevas soluciones y poder fundamentarlas adecuadamente.

Esto además aparece junto a la necesidad de contar con herramientas ya vistas, pero no usadas. Pero aún con mucha voluntad, cuesta asociarlas.

La aparición de los programas matemáticos de uso común y muy potentes hace a la tarea mucho menos engorrosa y permite el análisis de muchas alternativas de solución para un mismo problema, pero para ello, es necesario tener conocimientos frescos de todos los temas vistos en el pasado y saber a qué libro o material consultar. Esto simplifica mucho las cosas a la hora de resolver un problema ya planteado, pero existe mucha dificultad para traducir el problema conceptual al lenguaje matemático.

El estudio de funciones, por ejemplo, brinda un panorama de cómo varía el comportamiento de un aspecto o variable del problema cuando varía otra, de modo tal que es posible lograr la habilidad de imaginarse primero el comportamiento y luego hacer un planteo matemático que lo refleje.

Nada es más motivante que resolver un problema complejo mediante las matemáticas e incluso analizar escenarios alrededor de la solución, del tipo “¿Qué pasa si…?

La idea de este trabajo no es sustituir ni la bibliografía de matemáticas ni la de los temas específicos de la carrera. La intención es mostrar una vinculación de muchos temas de matemáticas con problemas reales de mayor o menor complejidad.

Al comienzo de la carrera, parece inadecuado encarar la solución de un problema cuyos conceptos se verán en el futuro, pero creo que, definiendo ciertos aspectos que se pueden asumir provisoriamente y que serán vistos oportunamente, se puede plantear una solución matemática.

Por otra parte, si tenemos el suficiente entrenamiento, cada vez que tengamos un problema complejo, podremos asociar sus variables a un esquema matemático y resolverlo.

Los ejemplos planteados aquí fueron seleccionados teniendo en cuenta el hecho de que son problemas que podría encontrarse cualquier profesional y su vinculación con temas de la currícula.