Herramienta

Una herramienta es un objeto que puede ampliar la capacidad de un individuo para modificar las características del entorno circundante. Aunque muchos animales usan herramientas simples, solo los seres humanos, cuyo uso de herramientas de piedra se remonta a cientos de milenios, han sido observados usando herramientas para hacer otras herramientas. Las primeras herramientas, hechas de materiales como piedra, hueso y madera, se usaban para la preparación de alimentos, la caza, la fabricación de armas y el trabajo de materiales para producir ropa y artefactos útiles. El desarrollo de la metalurgia hizo posibles tipos adicionales de herramientas. El aprovechamiento de fuentes de energía como la fuerza animal, el viento o el vapor permitió que herramientas cada vez más complejas produjeran una gama aún mayor de artículos, y la Revolución Industrial marcó un marcado punto de inflexión en el uso de herramientas.

Historia

Los antropólogos creen que el uso de herramientas fue un paso importante en la evolución de la humanidad. Debido a que tanto los humanos como los chimpancés salvajes utilizan ampliamente las herramientas, se supone ampliamente que el primer uso rutinario de herramientas tuvo lugar antes de la divergencia entre las dos especies. Estas primeras herramientas, sin embargo, probablemente estaban hechas de materiales perecederos como palos, o consistían en piedras sin modificar que no se pueden distinguir de otras piedras como herramientas.

Los artefactos de piedra datan de hace unos 2,5 millones de años. Sin embargo, un estudio de 2010 sugiere que la especie de homínido Australopithecus afarensis comía carne tallando cadáveres de animales con implementos de piedra. Este hallazgo hace retroceder el uso más antiguo conocido de herramientas de piedra entre los homínidos a hace unos 3,4 millones de años.

Los hallazgos de herramientas reales datan de al menos 2,6 millones de años en Etiopía. Una de las primeras formas distinguibles de herramientas de piedra es el hacha de mano.

Hasta hace poco, las armas encontradas en las excavaciones eran las únicas herramientas del “hombre primitivo” que se estudiaban y se les daba importancia. Ahora, más herramientas son reconocidas como cultural e históricamente relevantes. Además de la caza, otras actividades requerían herramientas como la preparación de alimentos, “...la nuez, el trabajo del cuero, la recolección de granos y el trabajo de la madera...” Se incluyen en este grupo las “herramientas de piedra en escamas”.

Las herramientas son los elementos más importantes que los humanos antiguos usaban para subir a la cima de la cadena alimenticia; Al inventar herramientas, pudieron realizar tareas que los cuerpos humanos no podían, como usar una lanza o un arco para matar presas, ya que sus dientes no eran lo suficientemente afilados para perforar la piel de muchos animales. Se ha cuestionado al "hombre cazador" como catalizador del cambio de los homínidos. Según las marcas en los huesos en los sitios arqueológicos, ahora es más evidente que los prehumanos se alimentaban de los cadáveres de otros depredadores en lugar de matar su propia comida.

Los dispositivos mecánicos experimentaron una gran expansión en su uso en la Antigua Grecia y la Antigua Roma con el empleo sistemático de nuevas fuentes de energía, especialmente las ruedas hidráulicas. Su uso se expandió durante la Edad Media con la adición de molinos de viento.

Las máquinas herramienta ocasionaron un aumento en la producción de nuevas herramientas en la revolución industrial. Los defensores de la nanotecnología esperan un aumento similar a medida que las herramientas se vuelvan de tamaño microscópico.

Funciones

Se pueden clasificar las herramientas según sus funciones básicas:

• Las herramientas cortantes y afiladas, como el cuchillo, la hoz, la guadaña, el hacha y el hacha, son implementos en forma de cuña que producen una fuerza cortante a lo largo de una cara estrecha. Idealmente, el borde de la herramienta debe ser más duro que el material que se está cortando o, de lo contrario, la hoja se desafilará con el uso repetido. Pero incluso las herramientas resilientes requerirán un afilado periódico, que es el proceso de eliminar el desgaste por deformación del borde. Otros ejemplos de herramientas de corte incluyen gubias y brocas.
• Las herramientas móviles mueven elementos grandes y pequeños. Muchas son palancas que dan al usuario una ventaja mecánica. Los ejemplos de herramientas de concentración de fuerza incluyen el martillo que mueve un clavo o el mazo que mueve una estaca. Estos funcionan aplicando compresión física a una superficie. En el caso del destornillador, la fuerza es rotacional y se llama torque. Por el contrario, un yunque concentra la fuerza sobre un objeto que se golpea al evitar que se mueva cuando se golpea. Los implementos de escritura entregan un fluido a una superficie a través de la compresión para activar el cartucho de tinta. Agarrar y torcer tuercas y pernos con alicates, un guante, una llave inglesa, etc. también mueve elementos aplicando torsión (fuerza de rotación).
• Herramientas que realizan cambios químicos, incluida la temperatura y la ignición, como encendedores y sopletes.
• Las herramientas de orientación, medición y percepción incluyen la regla, anteojos, escuadra, sensores, regla, teodolito, microscopio, monitor, reloj, teléfono, impresora
• Herramientas para dar forma, como moldes, plantillas, paletas.
• Herramientas de sujeción, como soldadores, soldadores, pistolas de remaches, pistolas de clavos o pistolas de pegamento.
• Herramientas de manipulación de información y datos, como computadoras, IDE, hojas de cálculo

Algunas herramientas pueden ser combinaciones de otras herramientas. Un despertador es, por ejemplo, una combinación de una herramienta de medición (el reloj) y una herramienta de percepción (la alarma). Esto permite que el despertador sea una herramienta que queda fuera de todas las categorías mencionadas anteriormente.

Existe cierto debate sobre si se deben considerar los elementos del equipo de protección como herramientas, porque no ayudan directamente a realizar el trabajo, solo protegen al trabajador como la ropa normal. Cumplen con la definición general de herramientas y en muchos casos son necesarios para completar el trabajo. El equipo de protección personal incluye elementos tales como guantes, anteojos de seguridad, protectores auditivos y trajes para riesgos biológicos.

Máquinas simples

Una máquina simple es un dispositivo mecánico que cambia la dirección o la magnitud de una fuerza. En general, son los mecanismos más simples que utilizan la ventaja mecánica (también llamada apalancamiento) para multiplicar la fuerza. Las seis máquinas simples clásicas que fueron definidas por los científicos del Renacimiento son:

• Palanca
• rueda y eje
• Polea
• plano inclinado
• Cuña
• Tornillo

Sustitución de herramientas

A menudo, por diseño o coincidencia, una herramienta puede compartir atributos funcionales clave con una o más herramientas. En este caso, algunas herramientas pueden sustituir a otras herramientas, ya sea como una solución improvisada o como una cuestión de eficiencia práctica. "Una herramienta lo hace todo" es un lema de cierta importancia para los trabajadores que prácticamente no pueden llevar todas las herramientas especializadas al lugar de cada tarea de trabajo; como un carpintero que no necesariamente trabaja en un taller todo el día y necesita hacer trabajos en la casa de un cliente. La sustitución de herramientas se puede dividir ampliamente en dos clases: sustitución "por diseño" o "multipropósito" y sustitución como improvisada. La sustitución "por diseño" serían herramientas que están diseñadas específicamente para realizar múltiples tareas utilizando solo esa herramienta.

La sustitución como improvisada es cuando el ingenio humano entra en juego y se usa una herramienta para su propósito no previsto, como un mecánico que usa un destornillador largo para separar el brazo de control de un automóvil de una rótula en lugar de usar un diapasón. En muchos casos, las funciones secundarias diseñadas de las herramientas no son ampliamente conocidas. Como ejemplo de lo anterior, muchas sierras manuales para cortar madera integran un cuadrado incorporando un mango de forma especial que permite marcar ángulos de 90° y 45° alineando la parte apropiada del mango con un borde y trazando a lo largo del borde posterior. de la sierra Esto último se ilustra con el dicho "Todas las herramientas se pueden usar como martillos". Casi todas las herramientas se pueden usar para funcionar como un martillo, aunque muy pocas herramientas están diseñadas intencionalmente para ello y aún menos funcionan tan bien como el original.

Las herramientas también se utilizan a menudo para sustituir muchos aparatos mecánicos, especialmente en dispositivos mecánicos más antiguos. En muchos casos se podría utilizar una herramienta barata para ocupar el lugar de una pieza mecánica faltante. Un rodillo de ventana en un automóvil podría reemplazarse fácilmente con un par de prensas de tornillo o alicates regulares. Una palanca de cambios de transmisión o un interruptor de encendido podrían reemplazarse con un destornillador. Nuevamente, estas se considerarían herramientas que se utilizan para fines no previstos, la sustitución como improvisada. Las herramientas como una herramienta rotativa se considerarían la sustitución "por diseño" o "multipropósito". Esta clase de herramientas permite el uso de una herramienta que tiene al menos dos capacidades diferentes. Las herramientas "multipropósito" son básicamente herramientas múltiples en un dispositivo/herramienta.

Herramientas multiusos

Una herramienta múltiple es una herramienta manual que incorpora varias herramientas en un solo dispositivo portátil; la navaja suiza representa uno de los primeros ejemplos. Otras herramientas tienen un propósito principal, pero también incorporan otras funciones; por ejemplo, los alicates de liniero incorporan una pinza y un cortador, y a menudo se usan como martillo; y algunas sierras manuales incorporan un cuadrado en el ángulo recto entre el borde sin filo de la hoja y el mango de la sierra. Esta también sería la categoría de herramientas "multiusos", ya que también son múltiples herramientas en una (multiusos y multiusos se pueden usar indistintamente; compare el hacha de mano). Este tipo de herramientas se hicieron específicamente para llamar la atención de muchos artesanos diferentes que viajaban para hacer su trabajo. Para estos trabajadores, este tipo de herramientas eran revolucionarias porque eran una herramienta o un dispositivo que podía hacer varias cosas diferentes. Con esta nueva revolución de herramientas, el artesano viajero no tendría que llevar consigo tantas herramientas a los lugares de trabajo, ya que su espacio estaría limitado al vehículo o a la bestia de carga que conducía. Las herramientas de usos múltiples resuelven el problema de tener que lidiar con muchas herramientas diferentes.

Uso por otros animales

La observación ha confirmado que varias especies pueden usar herramientas, incluidos monos, simios, elefantes, varias aves y nutrias marinas. Los filósofos pensaron originalmente que solo los humanos tenían la capacidad de fabricar herramientas, hasta que los zoólogos observaron que las aves y los simios fabricaban herramientas. Ahora se considera que la relación única de los humanos con las herramientas es que somos la única especie que usa herramientas para hacer otras herramientas.

Recientemente, se observó a un cerdo verrugoso de Bisaya usando un palo para cavar un hoyo en el suelo en un zoológico francés.

Metáforas de herramientas

Un teléfono es una herramienta de comunicación que interactúa entre dos personas que conversan en un nivel. También sirve de interfaz entre cada usuario y la red de comunicación en otro nivel. Es en el dominio de los medios y la tecnología de las comunicaciones donde un aspecto contrario a la intuición de nuestras relaciones con nuestras herramientas comenzó a ganar reconocimiento popular. Marshall McLuhan dijo la famosa frase "Damos forma a nuestras herramientas. Y luego nuestras herramientas nos dan forma a nosotros". McLuhan se refería al hecho de que nuestras prácticas sociales coevolucionan con nuestro uso de nuevas herramientas y los refinamientos que hacemos a las herramientas existentes.