domingo, 25 de noviembre de 2012

2.4 Modelado de Sistemas Básicos


Un modelo matemático es uno de los tipos de modelos científicos que emplea algún tipo de formulismo matemático para expresar relaciones, proposiciones sustantivas de hechos, variables, parámetros, entidades y relaciones entre variables y/o entidades u operaciones, para estudiar comportamientos de sistemas complejos ante situaciones difíciles de observar en la realidad.
El significado de modelo matemático en matemática fundamental, sin embargo es algo diferente. En concreto en matemáticas se trabajan con modelos formales. Un modelo formal para una cierta teoría matemática es un conjunto sobre el que se han definido un conjunto de relaciones unarias, binarias y trinarias, que satisface las proposiciones derivadas del conjunto de axiomas de la teoría.
Elementos básicos de los sistemas mecánicos
·         Resorte. Se conoce como resorte o muelle a un operador elástico capaz de almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a las que es sometido. Son fabricados con materiales muy diversos, tales como acero al carbono, acero inoxidable, acero al cromo-silicio, cromo-vanadio, bronces, plástico, entre otros, que presentan propiedades elásticas y con una gran diversidad de formas y dimensiones.
·         Amortiguador. El amortiguador es un dispositivo que absorbe energía, utilizado normalmente para disminuir las oscilaciones no deseadas de un movimiento periódico o para absorber energía proveniente de golpes o impactos.

Elementos básicos de los sistemas eléctricos
·         Inductor. Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.
·         Capacitor. Un  capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenarenergía sustentando un campo eléctrico.
·         Resistencia. Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir unaresistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.

Elementos básicos en sistemas de fluidos

Elementos básicos en los sistemas térmicos






2.5 Microprocesadores


El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador. Es un circuito integrado conformado por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.
Es el encargado de ejecutar los programas; desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.
Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma flotante(conocida antiguamente como «co-procesador matemático»).
En el siguiente video se explica el uso de los microprocesadores y muchos de sus componentes:



2.6 Controladores Programables


El término PLC de amplia difusión en el medio significa en inglés, Controlador Lógico Programable. Originalmente se denominaban PCs (Programmable Controllers), pero con la llegada de las IBM PCs, para evitar confusión se emplearon definitivamente las siglas PLC.
La definición más apropiada es: Sistema Industrial de Control Automático que trabajo bajo una secuencia almacenada en memoria, de instrucciones lógicas.
Es un sistema porque contiene todo lo necesario para operar, e industrial por tener todos los registros necesarios para operar en los ambientes hostiles encontrados en la industria.
Esta familia de aparatos se distingue de otros controladores automáticos en que puede ser programado para controlar cualquier tipo de máquina, a diferencia de otros muchos que, solamente pueden controlar un tipo específico de aparato. Un programador o Control de Flama de una caldera, es un ejemplo de estos últimos.
Además de poder ser programados, se insiste en el término "Control Automático", que corresponde solamente a los aparatos que comparan ciertas señales provenientes de la máquina controlada de acuerdo con algunas reglas programadas con anterioridad para emitir señales de control para mantener la operación estable de dicha máquina.
Las instrucciones almacenadas en memoria permiten modificaciones así como su monitoreo externo.
Para mas información consulte el siguiente video:


3.1 Metodología para la solución de problemas de Ingenieria


La resolución de problemas es una parte clave de los cursos de ingeniería, y también de los de ciencias de la computación, matemáticas, físicas y química. Por lo tanto, es importante tener una estrategia consistente para resolver los problemas. También es conveniente que la estrategia sea lo bastante general como para funcionar en todas estas áreas distintas.
La metodología para resolver problemas que usaremos tiene cinco pasos.
1. Plantear el problema claramente.
2. Describir la información de entrada y salida.
3. Resolver el problema a mano (o con una calculadora) para un conjunto de datos sencillo.
4. Solución
5. Probar el programa con diversos datos.
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El primer paso es plantear el problema claramente. Es en extremo importante preparar un enunciado claro y conciso del problema para evitar cualquier malentendido.
2. DESCRIPCIÓN DE ENTRADAS/SALIDAS
El segundo paso consiste en describir cuidadosamente la información que se da para resolver el problema y luego identificar los valores que se deben calcular. Estos elementos representan las entradas y salidas del problema y pueden llamarse colectivamente entrada/salida o E/S. En muchos problemas resulta útil hacer un diagrama que muestre las entradas y salidas. En este punto, el programa es una “abstracción” porque no estamos definiendo los pasos para determinar las salidas; sólo estamos mostrando la información que se usará para calcular la salida.
3. EJEMPLO A MANO
El tercer paso es resolver el problema a mano o con una calculadora, empleando un conjunto sencillo de datos. Se trata de un paso muy importante y no debe pasarse por alto, ni siquiera en problemas sencillos. Éste es el paso en que se detalla la solución del problema. Si no podemos tomar un conjunto sencillo de números y calcular la salida, no estamos preparados para continuar con el siguiente paso; debemos releer el problema y tal vez consultar material de referencia. Para este problema, el único cálculo consiste en calcular la media de una serie de valores de temperatura.
4. SOLUCIÓN
Una vez que podamos resolver el problema para un conjunto sencillo de datos, estamos listos para desarrollar un algoritmo: un bosquejo paso a paso de la solución del problema. Si el problema es complejo puede ser necesario escribir a grandes rasgos los pasos y luego descomponer esos pasos en otros más pequeños. En este paso estamos preparados para realizar el programa correspondiente.
5. PRUEBA
El paso final de nuestro proceso de resolución de problemas es probar la solución. Primero debemos probar la solución con los datos del ejemplo a mano porque ya calculamos la solución antes.

3.2 Criterios de Selección de Componentes y Dispositivos


Se denomina componente electrónico a aquel dispositivo que forma parte de un circuito electrónico. Se suele encapsular, generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas metálicas. Se diseñan para ser conectados entre ellos, normalmente mediante soldadura, a un circuito impreso, para formar el mencionado circuito.
Hay que diferenciar entre componentes y elementos. Los componentes son dispositivos físicos, mientras que los elementos son modelos o abstracciones idealizadas que constituyen la base para el estudio teórico de los mencionados componentes. Así, los componentes aparecen en un listado de dispositivos que forman un circuito, mientras que los elementos aparecen en los desarrollos matemáticos de la teoría de circuitos.
De acuerdo con el criterio que se elija podemos obtener distintas clasificaciones. Seguidamente se detallan las comúnmente más aceptadas.
1. Según su estructura física
Discretos: son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso de los resistores, condensadores, diodos, transistores, etc.
Integrados: forman conjuntos más complejos, como por ejemplo un amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden contener desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Son los denominados circuitos integrados.
2. Según el material base de fabricación.
  * Semiconductores.
También denominados como componentes de estado sólido, son los componentes "estrella" en casi todos los circuitos electrónicos. Se obtienen a partir de materiales semiconductores, especialmente del silicio aunque para determinadas aplicaciones aún se usa germanio.
  * No semiconductores.
3. Según su funcionamiento.
  * Activos: proporcionan excitación eléctrica, ganancia o control.

3.3 Integración de Componentes y Dispositivos


Sistema de automatización o de control de procesos con un sistema de ingeniería y con al menos un componente de automatización para la integración en el sistema de automatización o de control de procesos, caracterizado
· porque el sistema de ingeniería presenta un interfaz, a través del cual se acopla el componente de automatización al sistema de ingeniería y a través del cual se da a conocer el componente de automatización al sistema de ingeniería,
· porque el componente de automatización pone su funcionalidad a la disposición del sistema de ingeniería a través del interfaz, y
· porque el interfaz está previsto para la consulta de informaciones relevantes del sistema de ingeniería a través del componente de automatización.

4.1 Normas Nacionales


1.- Responsabilidad Civil: Nociones Generales.

a)      Presupuestos de la Responsabilidad Civil:

Los presupuestos de la responsabilidad civil de los Ingenieros y Arquitectos, no difieren, en general, del resto de la profesiones liberales; sin perjuicio de lo atinente a los factores de atribución de responsabilidad, según el tipo de contratación que los vincule, ya sea  en la contratación de una locación de obras, o de servicios, lo cual generará distintos tipos de obligaciones;  de medios en algunos casos, y  de resultados en otros.-
-          Existencia de un daño.-
-          Antijuricidad del daño producido por una acción u omisión ilícita.-
-          Existencia de un factor de atribución de responsabilidad.-
-          Nexo causal adecuado entre el acto u omisión antijurídica y el daño causado.-
Los tribunales, en forma pacífica, exigen la concurrencia de los cuatro supuestos para endilgar responsabilidad civil a los profesionales.  En el orden comparado el Tribunal Supremo de España, también ha sostenido que :”...Toda obligación derivada de un acto ilícito según constante y pacífica jurisprudencia, exige los siguientes requisitos: a) una acción u omisión ilícita; b) la realidad y constatación de un daño causado; c) la culpabilidad; d) un nexo causal entre el primero y el segundo requisito...” –Tribunal Supremo de España, Sala 1, sentencia del 29/12/97, publicado en el diario LL (Esp.9 el 6/3/98.-
                       El Daño:

El elemento determinante en materia de responsabilidad civil de los profesionales está dado por el “daño”; de donde, a contrario sensu, sin él no es posible hablar de responsabilidad civil del profesional. (Caseaux-Trigo Repreas Derecho de las obligaciones , T. IV, p. 612.-)
El daño es el presupuesto relevante de la responsabilidad civil porque sin el no puede suscitarse ninguna pretensión resarcitoria.-
Como bien lo dijo el Dr. Moisset de Espanés, “...el daño es elemento indispensable para que se genere la responsabilidad civil , ya que si no se ha ocasionado un daño, aunque haya mediado un acto ilícito (objetiva y subjetivamente ilícito), no ha de nacer ninguna obligación civil para el agente”. Moisset de Espanés Luis Curso de Obligaciones, Ed. Advoctaus Córdoba |1998,  T II, pag. 396.-

-          La conducta antijurídica:

La antijuricidad o ilicitud, consiste en un proceder que infringe  un deber jurídico preestablecido en una norma o regla de derecho y que causa un daño  a otro, obligando su reparación a quien resulte responsable en virtud de una imputación o atribución legal del perjuicio.
El comportamiento  humano que contraría al ordenamiento jurídico configura el substractum del hecho ilícito, y constituye a la vez el elemento objetivo imprescindible para que nazca la responsabilidad civil extra-contractual.
La antijuricidad en el ámbito profesional, puede ser contractual o extracontractual.  En el primero nace, o presupone,  la existencia de una relación “contractual” entre las partes; en el tema específico de la responsabilidad de los Ingenieros y arquitectos, estaremos en presencia de una locación de obras o de servicios entre las partes referidas al inicio. Es decir comitente, locatario o director de obra.
En la segunda, responsabilidad “extracontractual “estaremos en presencia de responsabilidad civil generada por daños provocados a terceros, con quienes no existe vinculación contractual, obviamente, vg. Vecinos o transeúntes víctimas de daños edilicios o lesiones físicas.-

                Factores de Atribución de Responsabilidad:

El factor de atribución de responsabilidad, es la razón o fundamento que justifican que el “daño” que ha sufrido una persona sea reparado por alguien; es decir la imputación o traslado económico en cabeza de  una persona.-
Los factores pueden ser objetivos o subjetivos.
En los factores de atribución “subjetivos”, encontramos la culpa y el dolo.  La diferencia entre ambos está dada, en principio, por la intencionalidad o grado de ella.  En la culpa negligencia, descuido, omisión de las diligencias debidas; en el dolo, hablamos de la intencionalidad de dañar. Ha dicho Delgado Echeverría, “el dolo supone la voluntad de realizar un acto antijurídico con conocimiento de su ilegalidad; sabiendo que puede ser dañoso  a los demás; pero sin la necesidad que el agente haya previsto o podido prever todos y casa uno de sus posibles efectos...”.
La culpa entendida ella como actitud negligente, el incumplimiento de la obligación debida; por acción u omisión del agente.
El art. 512 del C.C. la define como “...La culpa del deudor en el cumplimiento de la obligación consiste en la omisión de aquellas diligencias que exigiere la naturaleza de la obligación, correspondientes a las circunstancias de las personas, del tiempo y del lugar...”
En los factores objetivos de  atribución , la subjetividad permanece ajena a obligado, de donde “no” podrá liberarse probando su falta de culpa, o  intención de dañar. Entre ellos, el más conocido es el riesgo creado. También la equidad y la garantía.

-                            El nexo causal:

El nexo causal se refiere a  la vinculación entre el hecho dañoso, y el daño, relacionado con la persona o empresa quién se le imputa. Ello puede haber sido generado por un contrato, en el caso de la locación de obras o de servicios; o extracontracutal por daños generados a los vecinos, por ej.
Si la cadena causal se rompe o interrumpe no será posible condenar civilmente a quién se reclame la indemnización.

2.- Partes intervinientes_en el contrato de locación de obra:

1.- El Comitente o dueño de la obra, o locatario:
Persona que encomienda o encarga la construcción y abona el precio de la obra.-
2.- El Constructor, empresa constructora:
Es quien asume la ejecución de la obra con materiales y personal.  El art. 1646 del C.C. no hace distingos al referirse al “constructor”, entendiéndose también la “empresa constructora”.-
3.- El Director de Obra:
Es el profesional – ingeniero, arquitecto o maestro mayor de obra-,  que es quién dirige los aspectos técnicos, de conformidad al proyecto, con el objeto de llevar a cabo el mismo.-


3.- OBLIGACIONES ASUMIDAS POR EL INGENIERO: a) Locación de obras.  B) Locación de Servicios.

Ingresamos en nuestro parecer, en el punto neurálgico de la responsabilidad civil del Ingeniero o del  Arquitecto.
El distingo tiene importancia  relevante, ya que cuando   profesional asume “obligaciones de medio”,  el factor de atribución de responsabilidad es subjetivo;  y, obviamente, para  condenarlo por daños, deberá probarse, entre otras, su “culpabilidad”, entendida como negligencia, desidia, falta de diligencia, deficiencia profesional, etc.. El profesional eximirá su obligación de responder “probado” que ha obrado con cuidado y previsión, ajustado a las reglas de la profesión.
En la obligaciones de “resultado” el deudor –ingeniero en la especie-, liberará su responsabilidad, probando que la inejecución de la obra se debió al caso fortuito, la fuerza mayor,  o el hecho de un tercero por el cual no debe responder.-
Al acreedor –comitente- le bastará  probar, y en muchos casos solo alegar, el incumplimiento de la obra.-
En la obligaciones de medio, por ejemplo al ser contratado el profesional Ingeniero o Arquitecto para “dirigir” la ejecución de la obra, solo le bastará probar que su actividad fue idónea, diligente, ajustada a las pautas y usos corrientes; y no será responsable por los  vicios o defectos de ella.  En este supuesto el acreedor –comitente-, deberá probar la “culpa” del profesional en lo relativo al hecho dañoso.-
En las obligaciones de resultado, por ejemplo, ingeniero o empresa contratada para la realización de la obra; ante la falta de conclusión del resultado –entrega de la obra en tiempo y forma comprometida-, solo podrá eximir su responsabilidad probando el caso fortuito o fuerza mayor, o el hecho de un tercero por el cual no puede responder.
 A fin de delimitar si el ingeniero o arquitecto asumen obligaciones de “medio” o de “resultado” cuando son contratados para ejercer la “dirección” de la obra,  existen  distintas  posiciones  en nuestra doctrina.-
Bustamante Alsina, sostiene que respecto al “director de obra”, asume solo una obligación de “medios” y no de resultados; por cuanto, entiende el autor, su compromiso se remite a vigilar la ejecución de la obra por parte del constructor.   
La  posición referida choca   con las opiniones de Trigo Represas ( Responsabilidad Civil de los Profesionales , p. 140), y Spota ( Tratado de la locación de obra T. I, p.10); posición en la  cual me enrolo, para quienes “...el director de obra no se limita a la mera constatación de que lo construido se corresponde a lo proyectado. Sus condiciones técnicas y profesionales le exigen no sólo eso, sino también advertir debidamente al comitente cuando las especificaciones  del proyecto son manifiestamente inadecuadas o pueden tener por resultado una obra defectuosa. Ese es el fundamento de su responsabilidad, concurrente con el proyectista, en el supuesto de ruina art. 1646 del Código Civil, criterio que resulta válidamente trasladable a la responsabilidad genérica por incumplimiento.
Aún desde la perspectiva que afirma el carácter de obligación de medios del director de obra, no puede dejar de verse que en esa materia –como en otras- se ha propiciado modernamente lo que se ha dado en llamar el  “sistema de las carga probatorias dinámicas”. Según el mismo, por un principio procesal de buena fe, quien  se encuentra en mejores condiciones para justificar el hecho constitutivo de su defensa, debe realizar los aportes probatorios consiguientes, y no abroquelarse en una mera negativa o transferir la responsabilidad de la prueba a la parte, invocando criterios absolutos o rígidos  en la materia (voto de los Drs. Pita e Izaquirre).

En un  fallo se ha sostenido que se trata de una obligación de medios: “...Tratándose de la dirección  de obra, el arquitecto asume una obligación de medios, es decir que se obliga a vigilar la ejecución de la obra por parte del constructor, aplicando en tal sentido su diligencia, sus conocimientos y prudencia. En ese supuesto para considerarlo responsable frente al dueño de la obra éste debió acreditar la culpa del profesional y la relación de causalidad entre el daño sufrido y la culpa ...”
( del voto en disidencia de la Dra. Moggia de Samitier. CACCom. de Paraná Sala 2, 20-2-96, M.M. c. S,L.E. En revista de Daños Profesionales. Ed. Rubinzal Culzoni.-

En realidad se sumamente difícil definir, in abstracto, sin sujeción al caso concreto, el tipo de responsabilidad  que se asigna al profesional arquitecto; ya  que son distintas las variantes de su contratación.  En el caso referido, arquitecto director de obra, como bien lo señalan Trigo Represas y Spota, considero que asume una obligación de “resultados”. No le bastará al profesional para eximir su responsabilidad alegar que obró “sin culpa” en el  asesoramiento de la dirección edilicia. Su compromiso va más allá. No bastará indicar que asesoró correctamente al constructor respecto a la deficiencia de los materiales que, a la postre, provocaron la ruina –total o parcial- del edificio. Su obligación es la de impedir la realización de la obra en forma deficiente; máxime cuando lo que podría estar en juego son  vidas humanas. De allí, entiendo que la responsabilidad asumida es de “resultado” y no de “medios”.
De compartir la opinión referida a que el arquitecto,  director de obra, asume una obligación de “medios”, eximiría su responsabilidad probando que obró sin culpa, por haber informado al constructor que los materiales utilizados no eran los correctos, y podrían motivar  la ruina o derrumbe –total o parcial-  del  edificio.  
Insito, de ninguna forma es admisible tolerar que el arquitecto, director de obra, “permita”, o consienta la realización  de una obra con materiales , o en forma deficiente, que  puedan llegar a poner en peligro vidas humanas. 
De allí que en alguna oportunidad la jurisprudencia ha condenado a ambos, -director de obra y constructor- :
”...En el caso de la responsabilidad común del arquitecto y del constructor , cuando ello deriva de la deficiente realización de los trabajos, de la errónea interpretación  de los planos y de la mala calidad de los materiales, la responsabilidad del constructor y la del arquitecto ,director de la obra, siempre se superponen puesto que la falta de uno, recae precisamente sobre las tareas específicas que se les han encomendado, a uno realizar y al otro vigilar que se realice bien ( .L.L. 1977-C-182).-