Introducción a la Ingeniería Civil: Modelación en Ingeniería.

Para un Ingeniero un modelo algo que describe la naturaleza o el comportamiento de un objeto real. Tal descripción se puede hacer por medio de palabras, números, gráficos, símbolos, ecuaciones, maquetas, planos, etc.

Los modelos son de enorme importancia en Ingeniería, pero en lo personal , me preocupa la ligereza con la que se suele tratar el tema. Presentamos el siguiente diagrama que ayuda a explicar los alcances y la utilidad de los modelos en Ingeniería.

Si bien toda abstracción que pretenda hacerse de la realidad no corresponde completamente a ella, se puede hablar de la relacion causa-efecto entre variables, aislarlas y analizar su correlación, de manera que nos ayude a comprender el comportamiento del objeto de estudio. Pero siempre es importante recordar que un modelo siempre se encuentra limitado al marco conceptual de la persona que lo desarrolla.

Para ilustrar lo anterior, siempre me ha gustado usar el ejemplo del modelo de Mecánica Newtoniano. Por la segunda Ley de Newton (traslacional) sabemos que la aceleración que experimenta un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza que se aplique sobre él, siempre que la suma vectorial de fuerzas sea distinta de cero. Si consideramos una fuerza constante, obtendremos una aceleración constante.

De acuerdo a Newton y a las ecuaciónes del  Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado, nosotros podemos incrementar la velocidad de un cuerpo indefinidamente, cosa que no es cierta, de acuerdo a la Relatividad de Einstein, que fija un límite para la velocidad que un objeto puede alcanzar igual a la velocidad de la luz . Y nada puede ir más rápido que eso.

Lo anterior no implica que el Modelo Newtoniano esté incorrecto. De ser así, muchos edificios no estarían en pie. Sencillamente tiene restricciones de contexto. Sucede lo mismo con los modelos elásticos y plásticos en el diseño del concreto, si bien entran en juego algunas otras consideraciones.

Yo siempre hago énfasis en que debemos ser conscientes en los efectos que las idealizaciones y otras restricciones conceptuales ejercen sobre el problema real. Siempre les menciono a mis alumnos que no existen paredes paralelas y que el concepto de líneas horizontales como lo definimos en ingeniería es una contradicción en sí misma, pero eso no impide que se puedan levantar paredes.

Pero para poder obtener el máximo beneficio, hay que conocer muy bien el modelo, sus idealizaciones y sus restricciones reales. Pese a lo anterior y de manera adicional a lo expuesto en la figura, la formación de modelos en ingeniería son de gran utilidad en el diseño, precisamente porque ayudan a visualizar los efectos que otras variables pueden ejercer sobre una obra, previa a su construcción. Y siempre es conveniente enriquecerlo desde la mayor cantidad de puntos de vista técnicos posible.