Engenharia e desenvolvimento

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Engenharia e desenvolvimento
Prof. Luiz Gil Solon Guimarães
Descrição
Conceito de engenharia e a sua influência na construção e no desenvolvimento da civilização
ocidental, análise dos seus impactos na organização de países e impérios, bem como seu possível
papel como agente estratégico de desenvolvimento de um país.
Propósito
Identificar a essência da profissão, por meio da sua importância histórica e futura, como elemento
motivador, para ter, ao longo do curso e da carreira, uma postura ativa diante das oportunidades de
construção das habilidades e competências inerentes ao exercício pleno da engenharia.
Objetivos
Módulo 1
Engenharia na construção da civilização
ocidental
Identificar o papel da engenharia na construção da civilização ocidental.
Módulo 2
Processo evolutivo da industrialização
Reconhecer o papel da engenharia formal no processo evolutivo da industrialização.
Módulo 3
A engenharia e o desenvolvimento
Analisar as relações entre a engenharia e o desenvolvimento.
Introdução
Desde o surgimento do homem, a natureza passou a ser manipulada para facilitar a sua
sobrevivência e o seu desenvolvimento. Entre as inúmeras manipulações, destaca-se a científica,
em especial a ciência de engenharia, que permitiu a ideação e a criação de ferramentas,
possibilitando construir armas, armaduras, muros, casas, castelos, meios de transporte etc. Diante
disso, não há como negar que a engenharia está intimamente ligada ao desenvolvimento da
sociedade em todo o mundo, e é essa relação, desenvolvimento e engenharia, que estudaremos
neste material.

1 - Engenharia na construção da
civilização ocidental
Ao �nal deste módulo, você será capaz de identi�car o papel da
engenharia na construção da civilização ocidental.
Conceitos de engenharia
A etimologia (estudo da origem das palavras) nos fornece bases para compreender a adoção e a
manutenção da palavra engenharia para denominar a profissão ao longo de tantos anos.
Saiba mais
A palavra latina ingenium, associada a significados como talento e inteligência, características
inatas, originou a palavra engenhosidade. Dessa forma, entende-se que a engenharia seja uma
profissão que carrega em si um forte viés de criação direcionada para a inovação (engenhosidade).
Ao se apresentar como engenheiro, o profissional gera uma expectativa de ser uma pessoa
engenhosa, criativa, com grande capacidade intelectual e prática, voltada para a solução de
problemas.
Agora, vamos listar algumas definições conhecidas para a engenharia:
1920
S. E. Lindsay
Engenharia é a prática da aplicação segura e econômica das leis científicas que
governam as forças e materiais da natureza, por meio da organização, do design e da
construção, para o benefício da humanidade.
1939
Vannevar Bush
Engenharia, em um sentido amplo, é a aplicação da ciência de maneira econômica
para as necessidades da humanidade.
1941
T. J. Hoover e J. C. L. Fish
Engenharia é a aplicação profissional e sistemática da ciência para a utilização
eficiente dos recursos naturais a fim de produzir riqueza.
1963
John C. Calhoun Jr.
É responsabilidade do engenheiro estar atento às necessidades sociais e decidir
como as leis da ciência podem ser mais bem adaptadas por meio da engenharia a
fim de cumprir essas necessidades.
Saiba mais
Após tantas definições, convido você a um exercício de reflexão. Construa uma versão inicial e
pessoal do seu entendimento de engenharia.
Se, ocasionalmente, você revisitar esse conceito, certamente ele haverá se transformado e
evoluído. Obter o real entendimento da profissão que escolheu seguramente fará de você um
profissional melhor.
Engenhosidade e história
Como já é possível calcular a dimensão do significado da engenharia, podemos pensar na sua
participação na história das civilizações. Proponho, como exercício inicial, que você pense no seu
dia a dia e que elimine, um por um, os recursos de que dispomos que sejam relacionados à
engenharia.
Digamos que eliminássemos os celulares e, na sequência, os computadores pessoais de nossas
vidas. Seria um retrocesso de 40 anos. Agora, imagine o fim da aviação e dos automóveis; da
1982
Comitê de Certi�cação de Engenharia e Tecnologia dos Estados Unidos
Engenharia é a profissão na qual o conhecimento das ciências matemáticas e
naturais, obtido mediante o estudo, a experiência e a prática, é aplicado com
julgamento no desenvolvimento de novos meios de utilizar, economicamente, os
materiais e as forças da natureza para o benefício da humanidade.
tecnologia associada à saúde e da energia elétrica. Nesse sentido, já teríamos retrocedido mais de
um século, e se pensarmos nas grandes edificações e no saneamento, rapidamente chegaríamos à
Idade Média.
Saiba mais
Formalmente focada em ensinos técnicos, a primeira escola de engenharia surgiu na França, em
1747, com o nome de École des Ponts et Chaussées. Em 1774, foi fundada a École Polytechnique
com forte fundamentação teórica e, em sequência, escolas de engenharia foram surgindo em
vários países. Não é coincidência a Revolução Industrial ter se desenvolvido a partir de 1760, ao
longo de aproximadamente 80 anos.
Vamos finalmente iniciar nosso passeio pela história, destacando e analisando fatos relevantes da
civilização ocidental e suas relações com a engenharia, ou com a engenhosidade, em uma linha do
tempo de início indefinido até a formalização universitária da profissão. É muito difícil dissociar a
história da humanidade da engenharia, visto que o ser humano busca soluções engenhosas para
resolver seus problemas desde sempre.
Engenharia no Egito
Considera-se que o primeiro engenheiro foi Imhotep, responsável por projetar e construir a primeira
pirâmide do Egito, em degraus, para abrigar o túmulo do Faraó Djoser (2630–2611 AEC). No
entanto, o uso da denominação engenheiro começou a ser utilizada somente no século XI para
definir alguém que atuava com criatividade para resolver problemas práticos com invenções
engenhosas.
AEC
A sigla "AEC" significa Antes da Era Cristã.
Sakkara.
A engenhosidade foi responsável por produzir diversos artefatos que modificaram
substancialmente a nossa história, bem como objetos cortantes de pedra lascada que permitiram a
caça e a introdução da proteína como alimentação, além do uso da pele como proteção.
Faca com lâmina de sílex.
A relevância do arado
O arado é um dos artefatos mais revolucionários da história da humanidade, pois permitiu que os
grupos humanos deixassem de ser nômades e se fixassem à terra, o que impactou de forma
relevante a produtividade agrícola. Os excedentes de produção e a capacidade de armazenar
alimentos provocaram o surgimento das comunidades, das primeiras vilas e das cidades, bem
como de trabalhos especializados, por exemplo, construtores, artesãos, médicos e comerciantes
Arado com tração animal no antigo Egito.
Surgimento do arado
Acredita-se que o arado tenha surgido ao sul da Mesopotâmia, em torno de 4500
AEC+, a partir da iniciativa de um homem arrastar uma vara pelo chão para abrir um
sulco no solo, de modo a facilitar o depósito das sementes. O aperfeiçoamento do
artefato, de forma a permitir a adoção da tração animal, trouxe evolução ao
possibilitar um salto de produtividade, visto que os bois conseguiam trabalhar todos
os dias sem se cansarem, ao contrário do homem.
Utilização de animais
A utilização de animais também viabilizou a prática do arado em solos não arenosos
e que exigiam um esforço maior. Os chineses desenvolveram soluções típicas de
engenharia para aperfeiçoar o arado ao substituírem a madeira por ponteiras de
rocha pontiagudas que, além de facilitar o trabalho em qualquer tipo de solo,
possibilitavam a abertura de sulcos mais profundos, mesmo em solos não arenosos.
Criação da aiveca
A capacidade de abertura de sulcos mais profundos deflagrou um novo problema,
porque após a passagem do arado, parte do solo escavado caía novamente no sulco
b t i i d ã t i N t t b tá l f i l i d l
O surgimentodos metais
O uso dos metais propiciou o desenvolvimento e o aperfeiçoamento de ferramentas e armas. A
chamada Idade dos Metais, última etapa do Período Neolítico, teve início com o uso do cobre e, em
seguida, do estanho. Por volta de 3000 AEC, a união desses dois metais deu origem ao bronze. O
uso do ferro, iniciado em torno de 1500 AEC na Ásia Menor, por exigir técnicas de manipulação
mais sofisticadas, demorou a se difundir.
O cobre
O cobre, material dúctil, pode ser trabalhado a frio e a quente, quando são necessários fornos para
liquefazer o metal e depositá-lo em moldes. O processo é relativamente simples, mas exige
temperatura elevada conseguida por meio da injeção de ar pelo sopro. Como o cobre pode ser
refundido, surgiram os lingotes.
Dúctil
Capacidade de se deformar sem romper.
aberto, exigindo a remoção posterior. No entanto, o obstáculo foi solucionado pela
criação da aiveca, uma placa que impedia que o solo arado retornasse à fenda,
forçando o depósito lateral.
Arados em ferro
A última inovação consistia em permitir que o arado pudesse ser ajustado para abrir
diferentes profundidades de sulcos para o uso em diferentes tipos de solo. Apesar
disso, esses aprimoramentos somente chegaram ao mundo ocidental no século XVII
e apenas no fim do século XVIII foram produzidos arados em ferro, com partes
substituíveis, permitindo o uso da lâmina adequada para cada tipo de solo.
Lingotes
São massas de metal ou de um material condutor que, após terem sido aquecidas a uma temperatura
superior ao seu ponto de fusão, são vertidas em um molde, assumindo uma forma que torna mais fácil
o seu manuseamento, geralmente uma barra ou um bloco.
Metalúrgicos egípcios
Pepita de cobre nativo
Lingote de cobre
O bronze é resultado da adição do estanho ao cobre, em proporções que variam de 3% a 25% na
liga, resultando em um material com características mecânicas mais interessantes do que o cobre
em muitas situações, sendo menos maleável e mais resistente e com ponto de fusão mais baixo.
Os moldes, em geral, eram de cerâmica e se perdiam a cada moldagem.
Espada de dois fios em bronze.
O ferro
Os primeiros a dominar a produção do ferro foram os hititas, que monopolizaram o processo até
serem derrotados pelos assírios, fato que dispersou os ferreiros, possibilitando que as técnicas
fossem difundidas.
A fabricação do ferro não é similar ao processo do cobre e do bronze, já que o material não se
liquefaz. Os fornos devem ter capacidade para altas temperaturas, obtidas mediante grandes
quantidades de carvão e lenha e insuflados por oxigênio continuamente.
Após um preaquecimento em forno, o material deve receber muitos golpes, processo que elimina
uma série de impurezas. Em seguida, deve ser aquecido em um segundo forno até ficar
incandescente para, novamente, receber golpes. O processo repetitivo de martelagem a quente e
aquecimento leva a uma barra forjada bem pura e maleável.
A têmpera é um processo importante para determinadas funções como
armas e algumas ferramentas, sendo obtida por meio do rápido resfriamento
com uso de água, que favorecia a absorção do carbono, e algumas
modificações na estrutura molecular, que provocavam o aumento da
resistência.
Como material, o ferro é superior ao bronze em algumas funções, principalmente para armas e
ferramentas. Apesar do processo de obtenção mais complexo, a abundância do material na
natureza e o melhor desempenho para as referidas funções fizeram do ferro uma importante e
relevante inovação da metalurgia.
Machado de ferro da Idade do Ferro sueca.
A invenção da roda
A roda é uma das maiores invenções da história da humanidade, cujo registro mais antigo data de
3500 AEC, em uma placa de argila, que mostra a roda sendo utilizada para transporte humano. A
roda possibilitou o transporte de carga em longa distância, abrindo várias possibilidades, inclusive
para o comércio.
Possível esquema de desenvolvimento da roda para deslocar cargas pesadas.
Grécia Antiga e as primeiras cidades
A capacidade de construir permitiu que surgissem as primeiras cidades mais complexas próximas
ao rio Nilo, no Egito, e na China, por volta de 2000 AEC. Por falar em cidades, vamos dar um salto
até a Grécia Antiga e conhecer um pouco de suas cidades-estados (poleis).
Vamos nos concentrar em Atenas, que representou um modelo em pleno século IV AEC que, não à
toa, transformou-se no berço da democracia, da cidadania e da base filosófica de toda a civilização
ocidental, incluindo a concepção da escola, responsável pela transmissão do conhecimento, na
Academia de Platão e no Liceu de Aristóteles.
Saiba mais
O projeto de Atenas favoreceu fortemente para tamanho sucesso, pois o urbanismo foi
fundamentado na participação ativa dos cidadãos na vida pública. As vias eram distribuídas em
uma malha ortogonal, e a organização do espaço urbano se baseava em pequenos núcleos com
funções específicas. Uma elevação natural foi destinada às práticas religiosas (acrópole) com
vários templos, com destaque para o Partenon.
Na região onde se localizavam os prédios públicos, havia uma praça (ágora) reservada para se
desenvolver a vida política. Também havia os ginásios, as arenas e os teatros que ofereciam
entretenimento e reflexão. Os bairros residenciais, dos artesãos e dos comerciantes ficavam mais
afastados do centro.
As áreas de cultivo e o porto ficavam do lado externo da cidade, que era cercada por um grande
muro. Aliás, o porto de Pireu foi determinante para a expansão comercial marítima, fundamental
para a ampliação dos seus domínios e estabelecimento do poderio político e econômico. Registra-
se, aqui, outra grande contribuição da engenharia na área de transporte marítimo e instalações
portuárias.
A preocupação ambiental na Grécia Antiga
Um aspecto muito interessante ocorrido na Grécia Antiga consistia no registro do que talvez tenha
sido a primeira preocupação com o impacto ambiental. Com a multiplicação das construções e o
uso intensivo da madeira, que também era utilizada nas embarcações e como carvão vegetal nas
fundições de bronze, chumbo, cobre, estanho e, principalmente, ferro, as florestas gregas
começaram a ficar escassas.
Em determinado momento, Atenas proibiu a exportação de madeira para construção e o uso de
madeira de oliveira para produzir carvão. Em outros locais, a madeira foi taxada, e o Estado passou
a controlar a venda de carvão.
A engenharia reagiu aumentando o uso de alvenaria como alternativa construtiva para diminuir o
uso da madeira e começou o que podemos chamar de construções sustentáveis, já que os
projetistas desenvolveram uma técnica em que as paredes absorviam o calor do sol e liberavam
gradualmente o calor durante a noite, diminuindo a necessidade de calefação. O posicionamento da
edificação em relação ao sol também foi estudado de forma a aproveitar o sol do inverno. Assim,
segundo Aristóteles, nascia a edificação racional.
Quais construções mais relevantes?
Confira quais construções contribuíram para o avanço da sociedade, em termos de arquitetura e
engenharia.
Invenções do Império Macedônico e
Romano
A sequência histórica nos leva ao rápido Império Macedônico, que atingiu seu ápice com Alexandre,
o Grande, tutelado por ninguém menos que Aristóteles, e tornando-se um dos maiores gênios
militares da história. Em apenas 13 anos (336–323 AEC), Alexandre criou o maior império do
mundo, à época, dominando toda a Pérsia e chegando até o Egito.
Alexandre foi o principal responsável por disseminar a cultura helênica pelo mundo, por meio da
filosofia, da matemática, do teatro e da literatura.

Aristóteles
Os principais trabalhos de Aristóteles, conhecidos até hoje, foram desenvolvidos durante o período de
Alexandre.
A cidade egípcia de Alexandria tornou-se, à época, o principal centro de ciências do mundo com a
criação do Museu de Alexandria que, na verdade, tratava-se de uma instituição com ênfase na
investigação da natureza com recursos inimagináveis até então, como laboratóriosde pesquisa,
jardim botânico, zoológico, salas de dissecação, observatório astronômico e uma grande biblioteca.
São figuras proeminentes do Museu de Alexandria o matemático grego Euclides, que fundou o
estudo da geometria consolidado no famoso tratado Os elementos, e Arquimedes, que inventou o
chamado parafuso de Arquimedes e formulou o princípio da alavanca e do empuxo, bem como
projetou várias armas de guerra.
Império Romano
Com a morte de Alexandre, o império subdividiu-se e somente em 27 AEC se estabeleceu o Império
Romano, considerado o maior da história da civilização ocidental, conectando a Europa, a Ásia e a
África. Tal impédio perdurou até 475 EC, marcando o fim da Idade Antiga e o início da Idade Média,
período este muito fértil para a engenharia, com muitas inovações e aperfeiçoamentos.
Aquedutos
A seguir, vamos conhecer e entender melhor algumas engenharias desenvolvidas pelo Império
Romano.
Antigo aqueduto romano
Roma possuía um consumo de água per capita similar ao atual, sendo alimentada por 14 aquedutos
a um volume diário de 10 mil metros cúbicos. Os aquedutos podiam medir até 100 quilômetros,
captando a água e transportando-a até os reservatórios próximos da cidade.
Roda d’água
Os romanos foram precursores na utilização da água como fonte de energia, que movimentava as
chamadas rodas d'água, principalmente para moer grãos, ideia muito difundida pela costa do
Mediterrâneo.
Complexo de Barbegal
Em Barbegal, França, os romanos construíram, no século IV, um inacreditável complexo de rodas d
´água alimentado por um único aqueduto de 2 metros de largura, com uma inclinação de 30°, que
alimentava um conjunto de 8 pares de rodas d’água para moer.
O complexo de Barbegal tinha uma capacidade para produzir até 2,8 toneladas diárias de farinha
que, em grande parte, era embarcada no porto de Arles para Roma. A água também era conduzida e
armazenada em reservatórios para a chamada mineração hidráulica. Os romanos desenvolveram
uma técnica denominada ruina montium que se mostrou devastadora como o próprio nome sugere
(destruição da montanha). A ideia baseava-se em utilizar a força hidráulica de grandes volumes de
água desviada, que forçavam a erosão e o carreamento de grandes volumes de sedimentos que
eram minuciosamente manipulados, para procurar pepitas e resíduos de ouro.
Os romanos não pouparam esforços para que, ao longo de 2 séculos, cerca de 60 mil trabalhadores
retirassem mais de 1,5 toneladas de ouro das minas de Las Médulas, região da Espanha que
abrigava fabulosos veios de ouro. Para isso, foram utilizados complexos sistemas de aquedutos e
canais, incluindo o armazenamento em grandes tanques a uma cota de aproximadamente 250
metros acima do nível das minas, gerando poderosa pressão hidráulica para o desmonte das
rochas.
A mina de ouro romana de Las Médulas.
Com o andamento dos trabalhos, novos túneis eram cavados para direcionar o fluxo da água em
alta pressão em novas áreas de interesse, e o rastro de destruição se formava. Talvez esse
processo tenha sido o primeiro grande impacto ambiental localizado causado pela ação humana.
Pontes
Os romanos construíram muitas pontes entre as maiores já construídas até então, sempre
utilizando o arco como recurso e, muitas vezes, um núcleo de concreto.
Represas
Os romanos construíram muitas represas para armazenar água para abastecimento e mineração. A
represa de Proserpina, na Espanha, já possui 2 mil anos e ainda abastece a região para irrigação.
Estradas
Pode-se dizer que a rede de estradas romanas foi o maior legado do império, visto que, além dos
exércitos e mercadorias, também passaram ideias e influências culturais, filosóficas e religiosas,
incluindo o cristianismo.
A gigantesca rede atingiu cerca de 80 mil quilômetros no auge do império (117 EC) e conectou a
Europa, o Oriente Médio e o Norte da África, numa área hoje ocupada por mais de 30 países.
Inicialmente, serviam para o transporte das tropas e suprimentos e se tornaram rotas de comércio e
de mensagens. Ao analisarmos, essa rede explica a gigantesca Igreja Católica Apostólica Romana e
expressões como “Todos os caminhos levam a Roma” e “Quem tem boca vai a Roma”.
Diversas vias importantes saíam de Roma. A via Ápia, a mais importante, ia até Brindisi, cidade
portuária com saída para o leste. As vias Salária e Flamínia seguiam na direção do Mar Adriático,
dando acesso aos Bálcãs e às regiões cruzadas pelos rios Reno e Danúbio. A via Aurélia dava
acesso à Península Ibérica, e a via Ostiense levava até Óstia, porto com acesso mais fácil para
viagens à África.
EC
A sigla "EC" significa Era Cristã.
Rede de estradas do Império Romano.
As estradas romanas eram cuidadosamente projetadas e construídas para
serem duradouras. Seus traçados privilegiavam trechos retilíneos e, quando
tinham que acompanhar os contornos do terreno, procuravam manter a
horizontalidade.
O processo construtivo tinha início com a escavação de duas valas paralelas, geralmente com
distância de 4 metros. Na sequência, a região central era escavada até que se encontrasse solo
firme, como se fosse uma espécie de canal.
A região escavada era preenchida por camadas de diferentes materiais. A primeira era de
pedregulhos ou entulho, seguida por pedras pequenas ou achatadas, eventualmente ligadas por
argamassa. Por fim, uma camada de cascalho ou pedra britada.
A superfície variava entre o cascalho compactado e uma pavimentação com grandes placas lisas
de pedra, sempre mais altas no centro, com um leve caimento lateral para as bordas da via, para
que as águas provenientes da chuva escorressem lateralmente. Esse processo foi tão bem-
sucedido, que algumas estradas estão em uso até hoje.
Já falamos das pontes romanas, mas ainda não falamos dos túneis, um desafio para os recursos
da época. Um belo exemplo é o túnel do desfiladeiro Furlo, na via Flamínia (78 EC). Com 5 metros
de largura e também 5 de altura, o túnel se estende por 40 metros escavados em rocha maciça.
Desse modo, a rede de estradas romanas se constitui em um dos maiores empreendimentos da
humanidade.
Trecho da via Flamínia próximo de Roma.
Construções
A arquitetura e as construções romanas formam um capítulo à parte, mas não há como não se
mencionar o Coliseu e o Pantheon.
Construído em 8 anos, o Coliseu, com capacidade de até 80 mil pessoas, foi concluído em 80 EC.
Maior anfiteatro já arquitetado, era utilizado para combates de gladiadores e para espetáculos
públicos, como encenações, execuções, simulações de batalhas famosas e dramas da mitologia
clássica. Atualmente, é considerado uma das 7 maravilhas do mundo moderno.
Interior do Coliseu

Fachada do Coliseu
O Pantheon é um edifício muito especial, sendo uma das estruturas mais bem preservadas da
Roma Antiga. De planta circular, possui um grande pórtico na entrada, que conduz a um ambiente
coberto por uma cúpula de concreto, que por sua vez contém uma abertura central e que permite a
iluminação natural. Trata-se da maior cúpula de concreto não armado da história. O diâmetro, de
43,3 metros, tem a mesma dimensão da altura da abertura (óculo).
Cúpula de concreto com a abertura central

Pantheon
Dicionário Enciclopédico Brockhaus e Efron.
Contribuição dos romanos para a
engenharia
Veja como o Império Romano contribuiu para o avanço científico e tecnológico da humanidade e
conheça seus marcos na engenharia.

Engenharia pós-Império Romano
Idade Média
O fim do Império Romano marcou o começo da Idade Média, período que teve início em 476 e foi
até 1453, com a conquista de Constantinopla pelos turcos-otomanos.
A ruptura ocorrida na Europa alterou o ritmo do desenvolvimento local, mas a preservação do
Império Bizantino manteve a efervescência. Enquanto a Europa experimentava tempos de
estagnação, os árabes desenvolviam conhecimento até o século XII. Trata-se de um período
denominado Alta Idade Média.
Saiba mais
No mundo antigo, o grego era o idioma da ciência. Com o crescimento do Império Romano,o
conhecimento era extraído e traduzido para o latim. No entanto, na transição para a Idade Média, o
conhecimento grego foi se tornando restrito, uma vez que a Igreja Católica passou a reter o
conhecimento em um período entre os séculos V e XVII, constituindo o que poderia ser chamado de
monopólio do saber.
Nos séculos XI e XII, os dois mundos voltaram a interagir por meio dos mercadores árabes do
Mediterrâneo. Várias inovações foram incorporadas e impactaram a produção agrícola e artesanal.
Técnicas como plantação em curvas de nível, rodízio de culturas, técnicas hidráulicas, uso correto
do cavalo, moinhos de vento, aperfeiçoamento do tear, evolução nas embarcações, uso da bússola,
do papel, da pólvora e do canhão, bem como o posterior surgimento da imprensa impactaram de
forma significativa.
Catedral de Notre-Dame, Paris, 1163 a 1245.
Tal fato ocasionou um crescimento sem precedentes na produção agrícola e no intercâmbio de
produtos, o que alterou as relações sociais e econômicas da Europa, que partiram da Península
Ibérica até o centro da Europa. Os entrepostos comerciais se fortaleceram e deram origem a uma
nova classe, os burgueses.
Surgiram as grandes catedrais e as primeiras universidades que necessitaram se alimentar dos
sábios do oriente como primeiros professores. Muitos vieram de Alexandria, local que preservou os
conhecimentos da Grécia Antiga.
O final da Idade Média é um período de profundas contradições. Quando a peste negra de 1347
desintegrou cidades política e economicamente, coube à Igreja o papel de coordenar os trabalhos
de restauração meidante a autoridade do papa.
A Europa entra em um período de vazio intelectual até ter início a Renascença, centrada na Itália,
primeira região a se recuperar da peste negra. Conforme sua localização estratégica, a Itália tornou-
se o centro do tráfego entre Europa e o Oriente Médio.
Nesse período, houve um rápido desenvolvimento de sistemas administrativos, práticas bancárias e
conhecimentos financeiros em geral. A matemática (álgebra, geometria e trigonometria) começou a
ser utilizada na construção, na navegação, na cartografia e no levantamento topográfico. As artes
começaram a florescer e as instituições de ensino começaram a conquistar autonomia em relação
à Igreja.
Curiosidade
Outro feito relevante da engenharia se encontra na área naval, pois a evolução das embarcações
permitiu às grandes navegações a descoberta das Américas e a sua incorporação em forma de
colônia.
A ciência também se desenvolve com Copérnico, que conclui que a Terra gira em torno do Sol, e
com Kepler, ao unir a astronomia e a física, excluindo o divino e estabelecendo as leis do
movimento planetário. Por sua vez, Galileu deu continuidade à obra de Kepler e organizou o ramo da
mecânica na física, escrevendo a obra O ensaiador, que trata do método científico.
No ano da morte de Galileu, nasce Isaac Newton que, após se formar, em apenas 18 meses de
reclusão por causa da peste bubônica, elaborou as chamadas leis de Newton, as quais deram início
à ciência moderna. Assim, a grande revolução se deu por meio do desenvolvimento de modelos
matemáticos capazes de representar o comportamento físico e encontrar valores experimentais.
Após retornar a Cambridge, publicou suas ideias somente 17 anos depois, em 1684, no livro
denominado Principia, considerada a mais influente obra escrita por uma única pessoa em toda a
história da humanidade. Foi a consolidação da ciência moderna com Newton e do método
científico, que deram suporte à ideia de que não bastava entender o mundo: era preciso modificá-lo.
O início da Idade Média
Confira quando ocorreu o início da Idade Média e como isso impactou o desenvolvimento
tecnológico da sociedade.
O método científico estabeleceu as bases da ciência moderna e proporcionou a formação científica
que dá sustentação à engenharia.
Vimos que, ao longo de alguns milhares de anos, a engenharia vem se desenvolvendo com muita
intuição e engenhosidade, mas sem muita organização e método, apesar das fantásticas
realizações.
O que esperar da engenharia sustentada pela ciência moderna?
Vamos entrar na Era da Industrialização, com o primeiro grande salto promovido pela Revolução
Industrial.

Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
A engenhosidade humana, que mais tarde se transformou formalmente na engenharia, sempre
esteve presente desde a pedra lascada. Em alguns momentos da história, essa engenhosidade
criou condições para que modelos e conceitos fundamentais para a civilização ocidental, como
a democracia, surgissem e fossem até efetivamente implementados. Qual das construções
abaixo pode ser associada a esta afirmação?
Parabéns! A alternativa C está correta.
A
A pirâmide de Djoser, no Egito, projetada por Imhotep, tido como o primeiro
engenheiro.
B
A cidade de Roma, centro do Império Romano, responsável pelo período mais
fértil da engenhosidade humana.
C
A cidade de Atenas, com o projeto que associou arquitetura funcional e
engenharia.
D
A cidade de Paris, que reuniu tantas condições relativas à engenhosidade que
sediou a primeira escola de engenharia.
E O Pantheon, uma das estruturas mais bem preservadas da Roma Antiga.
O projeto da cidade de Atenas reservava áreas para funções específicas e favorecia a
participação ativa dos cidadãos na vida pública. Dessa forma, a cidade promoveu o
desenvolvimento do conhecimento, colaborando para que se tornasse a base da civilização
ocidental, nos campos da filosofia e da cidadania, transformando-a no berço da democracia.
Questão 2
A engenhosidade humana sempre se preocupou com a produtividade do trabalho, criando
inovações que facilitassem a execução das atividades mediante ferramentas específicas ou
pela criação de máquinas que substituíssem os humanos no trabalho. Aponte, entre as
inovações listadas, a responsável por um impacto ambiental relevante.
Parabéns! A alternativa D está correta.
O direcionamento do fluxo da água sob pressão destruía os maciços de terra para viabilizar a
mineração, e o rastro de destruição se transformou em um grande impacto ambiental causado
pela ação humana.
A O arado associado à tração animal.
B A roda d’água associada em série para moer trigo.
C A técnica romana para a construção de sua gigantesca rede de estradas.
D A mineração hidráulica.
E A construção de pontes.
2 - Processo evolutivo da
industrialização
Ao �nal deste módulo, você será capaz de reconhecer o papel da
engenharia formal no processo evolutivo da industrialização.
Formalização do estudo de engenharia
Foi a partir da consolidação da ciência moderna que surgiram as escolas formais de engenharia no
final do século XVIII e teve início a chamada Revolução Industrial, a partir da máquina a vapor de
James Watt.
O Brasil foi pioneiro, uma vez que a primeira escola de engenharia foi fundada na França em 1747 e,
em 1792, foi fundada no Rio de Janeiro, onde hoje se encontra o Museu Histórico Nacional, a Real
Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho, a primeira escola de formação de engenheiros das
Américas. A primeira escola norte-americana foi a Academia Militar de West Point, em 1802.
Motor a vapor.
Após sucessivas transformações na Real Academia, duas escolas surgiram. Em 1839, surgiu a
Escola Militar, que deu origem ao IME, e em 1858, surgiu a Escola Central, para formação de
engenheiros civis, que deu origem à atual Escola Politécnica da UFRJ. Os cursos sempre possuíram
base científica na sua formação, assim permanecendo até hoje.
Instituto Militar de Engenharia - IME
Primeira Revolução Industrial
Saiba mais, neste vídeo, sobre a Primeira Revolução Industrial.

Toda essa evolução tecnológica só foi possível porque os processos de fabricação evoluíram com
a criação das chamadas máquinas ferramentas, e muitas delas se beneficiaram do acoplamento de
uma máquina a vapor. Estamos falando de tornos mecânicos, fresadora mecânica, esmeril, plaina
mecânica,processos de soldagem, furadeira, serra mecânica, laminadores, trefiladora e extrusora.
As ciências econômicas e o sistema capitalista nasceram desse ciclo produtivo. A base conceitual
já havia sido descrita por Adam Smith em seu célebre livro denominado Uma investigação da
natureza e as causas da riqueza das nações, publicado em 1776. Essa obra ficou conhecida como A
riqueza das nações e ressaltava a importância do trabalho humano, embora defendesse que a
divisão social do trabalho seria a chave para a produtividade e, consequentemente, para a geração
de riqueza do país.
Adam Smith.
Adam Smith
Foi o primeiro filósofo moral a reconhecer que as ações de mercado mereciam um estudo cuidadoso e
em tempo integral numa moderna disciplina das ciências sociais. Aos 14 anos, Smith foi para a
Universidade de Glasgow, onde se tornou mestre e fascinou-se pelas ideias do professor Francis
Hutcheson, aprendendo Liberalismo Clássico, Direito Natural e Economia Política.
Em seu livro é desenvolvido um estudo de caso de fabricação de alfinetes. Se um operário tiver que,
sozinho, fabricar um alfinete, tendo que ele mesmo ir buscar a matéria-prima e produzi-lo, teria uma
produtividade baixíssima se comparada a um sistema industrial, em que cada operário é
responsável por uma etapa da fabricação. Em uma análise detalhada, são listadas 18 atividades
distintas que devem ser divididas por 10 funcionários.
Adam Smith evidencia que a organização da divisão social do trabalho, limitada pelo tamanho do
mercado, passa a ser a chave da riqueza de uma nação e não mais a quantidade de ouro, como
pregava o mercantilismo. Nessa fase, o mercado entra como limitador da riqueza, já que de nada
adianta aumentar a produção se não houver para quem vender.
O mercado se baseia em forças opostas. De um lado, o produtor quer vender o máximo possível
pelo maior preço e, de outro, o consumidor, que busca o menor preço. Embora em um primeiro
momento possa parecer uma contradição caótica, na verdade representa a ordem natural do
sistema econômico, que se equilibra na concorrência e na livre iniciativa.
Smith era contra qualquer intervenção do governo, seja para garantir monopólio ou subsídios, e
considerou que o ideal seria uma atuação limitada do setor público, que deveria estimular o
comércio e a educação, incluindo saneamento, rodovias, ferrovias, portos, correios, escolas e
igrejas, e via a educação pública e gratuita como uma garantia de crescimento da produtividade do
trabalho e, consequentemente, da riqueza daquela nação. O Estado também deveria proteger a
sociedade de ataques externos, estabelecer e criar leis de justiça e utilizar as instituições públicas
como reguladores do excesso de lucro, estimulando a concorrência entre as empresas.
Os cientistas e engenheiros eram considerados fundamentais para as
invenções, mas a observação do sistema de produção era primordial para
importantes melhorias.
A industrialização gerou muitos impactos sociais. A busca por emprego provocou o êxodo rural e o
crescimento da vida urbana, transformando as cidades em centros de produção e consumo e
reposicionando o campo em uma situação economicamente secundária.
De 17 mil para 180 mil
A cidade de Manchester, por exemplo, experimentou um crescimento populacional de 17 mil
habitantes em 1760 para 180 mil em 1830.
300 mil
300 mil
Muitos locais chegaram a 300 mil habitantes na metade do século XIX, como Birmingham, Bradford,
Bristol, Leeds, Liverpool e Sheffield.
4 milhões
Em 1880, Londres chegou a 4 milhões de habitantes.
A distribuição foi alterada de tal forma que, em 1850, a Inglaterra possuía 52% de população rural,
percentual que caiu para 31% em 1880 e para 22% em 1910.
O início da industrialização trouxe tempos difíceis para a população, com altos custos sociais para
a classe trabalhadora, que era vista como um acessório das máquinas que representavam a
modernidade e o capital, pois eram os principais recursos do novo processo produtivo.
Curiosidade
O excesso de trabalho trouxe jornadas diárias de até 16 horas em 6 dias por semana, e o
crescimento acelerado das cidades tornou precárias as condições habitacionais, ocasionando o
surgimento de cortiços.
Como não poderia deixar de ser, cresceu o movimento sindical, que obteve as seguintes conquistas:

1833
A jornada de trabalho diminuiu para 12 horas nas indústrias têxteis.

1842
Foi proibido o trabalho infantil e de mulheres nas minas de carvão.

1847
A jornada de mulheres e crianças foi limitada a 10 horas.
A sociedade se reorganizou e o poder absolutista do mercantilismo foi perdendo o controle diante
do crescimento da classe burguesa e do fortalecimento do liberalismo econômico como previu
Adam Smith. Mais uma vez, vemos a engenharia modificando substancialmente a forma de vida
das pessoas.
O mundo observou a transformação da Inglaterra em uma potência baseada em um fenômeno
tecnológico que trouxe a industrialização, ampliou mercados, alterou de forma significativa a
relação capital-trabalho e promoveu o capitalismo como forma de organização política e
econômica.
Segunda Revolução Industrial
Engenharia para evolução de produtos e
serviços
Veja, no vídeo a seguir, a relação entre a engenharia e a Segunda Revolução Industrial.

Muitas inovações foram atribuídas à Segunda Revolução Industrial, mas algumas não podem deixar
de serem citadas:
A siderurgia evoluiu com os novos processos para a produção do aço, viabilizando a construção
de pontes e edifícios, além de melhorar a produção de máquinas, trilhos e ferramentas.
Os meios de transporte evoluíram de tal forma que, além da ampliação das ferrovias, surgiram os
automóveis e os aviões.
A invenção da lâmpada incandescente.
O desenvolvimento e a infraestrutura para geração, produção e distribuição da energia elétrica e
as bases da engenharia elétrica.
A invenção dos meios de comunicação (telégrafo, telefone, cinema, rádio e televisão).
A invenção da geladeira.
A evolução da química aplicada, com a descoberta de novos materiais e do múltiplo uso do
petróleo, e as bases da engenharia química.
A invenção de novos armamentos, como metralhadoras.
O avanço da medicina, com a invenção de antibióticos, vacinas, conhecimentos sobre novas
doenças e técnicas cirúrgicas.
Quando falamos das ideias de Adam Smith sobre o capitalismo, vimos que a livre iniciativa e a livre
concorrência são condições fundamentais para regular e equilibrar o mercado, de forma que
produtores e consumidores possam conviver em um ponto de equilíbrio que seja bom para os dois
lados. Não pode ser o mais caro possível como é desejo do produtor, tampouco o mais barato
possível, como é desejo do consumidor.
Existem ações que podem burlar esse equilíbrio, aumentando o preço dos produtos por meio da
diminuição da concorrência. Como empresas e indústrias podem concentrar capital, é possível que
as grandes consigam comprar as menores, ficando sozinhas no mercado e eliminando a
concorrência, o que chamamos de monopólio.
Holdings, trustes e cartéis são formas distintas de união de empresários
com interesses comuns para, contra os consumidores, aumentarem seus
lucros.
Holdings
As holdings podem ser entendidas como empresas distintas com o mesmo dono. Na prática,
podem se estabelecer por meio de empresários poderosos que compram ações e controlam
empresas do mesmo ramo, transformando a livre concorrência em uma farsa.
Truste
Os trustes são formados por empresas que surgem a partir da fusão de empresas do mesmo ramo.
Ao invés das empresas A e B competirem, elas se fundem e seus donos viram sócios, diminuindo a
concorrência. Dependendo da parcela de mercado de cada uma, a fusão pode aproximá-las do
domínio do mercado, ou até mesmo do monopólio.
Cartel
No que diz respeito ao cartel, trata-se de uma união secreta de empresas do mesmo ramo, que
combinam e praticam o mesmo preço final ao consumidor, eliminando a livre concorrência.
Saiba mais
Atualmente, o Brasil possui leis que proíbemtrustes e cartéis, sendo o controle feito pelo Conselho
Administrativo de Defesa Econômica (Cade). No entanto, as holdings são difíceis de serem
combatidas, pois são operações de compras de ações nas bolsas de valores.
Como já vimos, a evolução da engenharia é constante e gradativamente vai aumentando de
complexidade e especificidade. Essa evolução também ocorre na formação do engenheiro, que
começa a ter que atender a essas questões e refleti-las. Repare que, aqui nesse texto, já
mencionamos as engenharias civil, mecânica, elétrica, química e de produção.
Terceira Revolução Industrial
Revolução técnico-cientí�ca-
informacional
No video a seguir, o especialista falará sobre a Terceira Revolução Industrial.
O trabalho na indústria mais uma vez é reestruturado com a adoção de um método polivalente,
flexível, menos hierarquizado e integrado em equipes, num sistema em que a criatividade individual
dos trabalhadores é valorizada. A relação entre produção e consumo é refletida no modelo just in
time da Toyota, que preconiza o estoque mínimo e o máximo de racionalização para evitar
desperdícios. Dessa forma, a mão de obra não qualificada vai sendo marginalizada do mercado de
trabalho na indústria.
Nesse período, também vimos a exploração espacial, o crescimento da informática, a internet, a
telefonia celular, a biotecnologia, a nanotecnologia, o sensoriamento remoto, o GPS e tantas outras

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tecnologias que fazem parte do nosso dia a dia.
Atualmente, temos um mundo globalizado em que novas regiões industriais de alta tecnologia
unem centros produtores de tecnologias e centros de pesquisa, formando tecnopolos, como o Vale
do Silício (Califórnia, EUA), a Route 128 (Boston, EUA), Tóquio-Yokohama (Japão), o corredor M4
(Londres), entre tantos outros. No Brasil, temos o eixo São Paulo–Campinas–São Carlos, que reúne
a USP e a Unicamp.
Indústria 4.0: a indústria autônoma
Quarta Revolução Industrial
No video a seguir, o especialista falará sobre a Quarta Revolução Industrial.
Veja a seguir mais detalhes sobre as tecnologias citadas no vídeo.
Manufatura aditiva (impressão 3D)
O termo manufatura aditiva se dá em contraponto ao processo tradicional de usinagem que se
inicia com um bloco maciço, que atinge a forma final com a retirada parcial de material, que é
perdido em um processo subtrativo.

O uso das impressoras 3D tem aumentado de forma contundente essa manufatura. A ideia do
processo também conhecido como fabricação digital é a criação de um objeto real a partir de um
modelo digital 3D criado em um tipo de software denominado modelador de sólidos. A técnica
utilizada consiste no depósito de camadas de material, de forma repetitiva, até que o objeto se
forme. Pensar em uma impressora doméstica nos leva a uma situação de criação de protótipos
plásticos, muitas vezes em escala reduzida.
Saiba mais
A manufatura aditiva impõe algumas vantagens, como prototipagem rápida, baixo custo para
pequenas quantidades, liberdade de formas e de complexidade, customização e sustentabilidade,
pois minimiza resíduos, consumo de material e energia.
Existem algumas tecnologias diferentes de manufatura aditiva, sendo as principais FDM, a mais
difundida, SLA e SLS.
A modelagem por fusão e deposição (Fused Deposition Modeling) é a tecnologia mais acessível e
por isso se popularizou. Trata-se do uso de insumo plástico em forma de fio, que alimenta a
impressora que o derrete (fusão) e cuidadosamente acrescenta camada por camada, em alta
precisão, até imprimir o objeto por completo.
A técnica conhecida como estereografia (SLA) utiliza resina como insumo. O
processo também consiste no depósito repetitivo de camadas, mas a resina
é solidificada pela ação de um feixe de laser ultravioleta. A SLA é muito
precisa e possui acabamento superior mesmo em peças pequenas, sendo
muito utilizada na criação de moldes.
Por fim, a sinterização seletiva a laser utiliza insumo em forma de pó, normalmente polímeros. Esse
processo se dá por meio de laser de alta potência, que aglutina as camadas do material na
impressão do objeto.
Já existem processos de manufatura aditiva em metal, como a Sinterização Direta de Metal a Laser
(DMLS), um processo bem semelhante ao SLS, mas que utiliza como insumos titânio e aço em pó.
Outras tecnologias como a selective laser melting e binder jetting ainda possuem custo muito
elevado, a ponto de só empresas de alto investimento em pesquisa e desenvolvimento (P&D)
utilizarem.
A manufatura aditiva é considerada um dos pilares da Quarta Revolução Industrial, porque, no
futuro, será possível uma grande revolução logística a partir do momento em que seja possível
realizar a compra pela internet de um modelo digital customizado, em qualquer lugar do mundo,
que será rapidamente enviado a um centro de fabricação próximo ao endereço de entrega para
impressão e envio. A implantação dessa dinâmica altera toda a lógica do sistema comercial e de
cobrança de impostos, além de simplificar a fabricação e valorizar o modelo digital, mais próximo
do trabalho humano.
Inteligência arti�cial (IA)
Grande estrela da Quarta Revolução Industrial, a inteligência artificial não é um recurso recente. O
computador sempre foi visto como um possível substituto da nossa inteligência, o cérebro
eletrônico. Como ciência, pode-se dizer que a IA teve início na década de 1950 do século XX, com
Alan Turing, e desde então vem evoluindo lado a lado com os computadores.
1956
O marco zero oficial aconteceu em 1956, na conferência de Dartmouth, onde todos
os pensadores do tema estavam presentes e o campo da pesquisa foi batizado de
inteligência artificial. As possibilidades eram tão animadoras que imediatamente os
pesquisadores conseguiram financiamentos de órgãos privados e governamentais.
1957
Em 1957, Frank Rosenblatt apresenta uma máquina chamada Mark 1, que utilizava
um algoritmo denominado perceptron, baseado em uma rede neural de uma camada
que classificava resultados. No ano seguinte, surge a linguagem de programação
LISP, que virou padrão em IA. Em 1959, surge pela primeira vez o termo machine
learning, que descrevia um sistema que daria aos computadores a capacidade de
aprender algumas funções sem terem sido programados diretamente para isso.
1964
Em 1964 nasceu ELIZA, o primeiro chatbot do mundo. Tratava-se de uma psicanalista
virtual que conversava automaticamente, utilizando respostas baseadas em palavras-
chave em estruturas sintáticas.
1969
Em 1969, fomos apresentados ao robô Shakey, que possuía mobilidade com alguma
autonomia de ação e fala e que, apesar das falhas, teve a sua funcionalidade.
1980
Após uma década de estagnação, em meados de 1980, surgiram os sistemas
especialistas, que realizavam atividades complexas específicas de um campo do
conhecimento, superando os humanos em velocidade de raciocínio e base de
conhecimento. A IA voltava à evidência, mas logo viveu novo período de estagnação,
talvez por desencontro entre ideias e capacidade de processamento.
1990
A explosão da internet comercial na segunda metade dos anos 1990 trouxe a
necessidade da IA para aperfeiçoar os buscadores que vasculhavam a rede
automaticamente em busca das informações adequadas.
1997
Em 1997, a derrota do campeão mundial de xadrez, Garry Kasparov para o Deep Blue,
da IBM, representou o marco da IA.
2005
Em 2005, a Boston Dynamics apresentou o Big Dog, um robô com formas inspiradas
nos cachorros e especializado em se movimentar em terrenos de difícil acesso para
humanos. Outra evolução relevante, nesse mesmo período, foram os veículos
autônomos, caso bastante complexo de gerenciamento de vários sensores e, com
certeza, um dos destaques da Quarta Revolução Industrial.
2011
Na sequência, foi a vez do processamento da linguagem natural com o
reconhecimento de voz e o surgimento das assistentes virtuais como a Siri da Apple,
a Alexa da Amazon, a Cortana da Microsoft e o Google Assistente. O Watson da IBM
começou a ganhar fama e seraplicado em vários campos, como direito e saúde.
Ainda em 2011, um projeto despretensioso na Universidade de Stanford de um curso
on-line gratuito de inteligência artificial do professor Sebastian Thrun e de Peter
Norvig ocasionou grande sucesso com mais de 160 mil alunos de 190 países. E o
resultado foi melhor ainda, pois 40 destes superaram o desempenho dos alunos de
Stanford. A partir daí, surgiu a Udacity, uma universidade focada em tecnologia que
fosse prática, barata, acessível e eficaz para o mundo.
2012
E 2012 G l d i lt i íd tili d d
Big data
O termo big data se consolidou como denominação para a área que trata de grandes conjuntos de
dados que devem ser armazenados e processados.
O volume de dados produzidos cresceu vertiginosamente. Para termos mais noção da grandeza,
um levantamento de 2019 mostra que temos metade da população mundial conectada. Com toda
essa gente, o que acontece em 1 minuto?
3,8 milhões de buscas no Google.
Mais de 40 milhões de mensagens (Facebook + WhatsApp).
4,5 milhões de vídeos sendo visualizados no YouTube.
390 mil aplicativos baixados na Google Play e na Apple Store.
A quantidade de dados é absurda, mas essa não é a única variável relevante. São três os pilares do
big data:
Volume
A quantidade é tão grande que é difícil ter a noção da ordem de grandeza.
Velocidade
A importância da velocidade é associada ao tempo de resposta, mas, quanto maior a extensão da
pesquisa, mais demorada será a resposta. Na prática, quanto mais próximo do tempo real, melhor.
Em 2012, a Google deu mais um salto em pesquisa em vídeos utilizando o deep
learning, que pode ser aplicado em visão computacional, permitindo que o sistema
lide com a compreensão das imagens obtidas por meio de câmeras. Esse conjunto
de recursos canalizados e com investimentos maciços vão cada vez mais fazer parte
de nossas vidas.
Variedade
Os dados não estão organizados e estruturados. São textos, sensores, áudios, vídeos, buscas,
catracas etc.
Internet das coisas (IOT)
A IoT (internet of things) ou internet das coisas pode ser vista como uma forma de comunicação
entre objetos ou entre objetos e pessoas.
Situações simples podem esclarecer a utilidade.
Exemplo
Imagine uma situação corriqueira em um mercado onde as pessoas vão pegando um determinado
produto na prateleira e ela vai se esvaziando. Essa prateleira pode ser inteligente e avisar que está
na hora de repor. Para isso, basta instalar um sensor que tenha essa percepção e que envie um
determinado tipo de sinal para o sistema interpretar a necessidade de reposição.
Dessa forma, podemos ter uma rede tão complexa quanto quisermos, atuando em casa, em um
carro, em um edifício, em um hospital, em uma indústria, em toda uma cidade.
Ao pensarmos em nosso corpo, o que acontece quando damos uma topada, por exemplo? Ou
quando sofremos um corte? E quando ouvimos ou vemos? Nossos sensores avisam ao cérebro,
que processa a informação. Percebeu a potencialidade da união da inteligência artificial com a
internet das coisas?
Computação em nuvem
No início da computação, os chamados computadores de grande porte eram acessados por
terminais utilizados por usuários que compartilhavam os recursos de armazenamento e
processamento do computador. Com o passar do tempo, surgiram os computadores pessoais
(PCs) e as pessoas passaram a administrar seus próprios recursos, tanto de espaço de
armazenamento quanto de processamento, bem como os programas instalados.
Com a internet, em um primeiro momento, os sites ficavam armazenados em algum servidor, assim
como os bancos de dados e nossos e-mails. De uma maneira geral, os dados fluíam muito mais da
web para nossa máquina do que o contrário. Em geral, carregávamos informações para a internet
para enviar por e-mail. Passados mais alguns anos, já tínhamos espaço de armazenamento na
chamada nuvem, local onde guardamos fotos, mensagens, agenda de telefone do celular etc.
O barateamento dos recursos e o aumento de velocidade e estabilidade da rede viabilizam o uso de
software que esteja instalado em algum servidor e não na máquina pessoal. Isso permite que não
sejam precisos recursos relevantes no meu computador, que passa a ser uma espécie de terminal
conectado em serviços com capacidades quase infinitas. Estamos falando de computação em
nuvem.
Sistemas ciber-físicos (CPS)
Os dispositivos inteligentes estão se sofisticando e tendo suas capacidades ampliadas a baixo
custo. Eles atuam no ambiente em que estão instalados, coletando informações por meio de
sensores ou operando modificações pelos chamados atuadores.
As redes sem fio de alta velocidade e de sinal 4G em conjunto com a internet das coisas permitem
a atuação colaborativa entre dispositivos, que podem operar de forma individual ou em conjunto,
estabelecendo um sistema.
A conjugação desses recursos torna possível que um ambiente seja virtualizado a partir da criação
de um tipo de computação em nuvem que gerencie a comunicação entre os dispositivos instalados
no ambiente físico de interesse e os dispositivos externos.
Os chamados sistemas ciber-físicos (CPS) atuam promovendo a sinergia entre os mundos virtual e
físico em um tipo de colaboração que permite tanto o monitoramento quanto a modificação remota
do ambiente físico. Quanto maior a inteligência distribuída, mais profundo será o conhecimento do
sistema, possibilitando ações mais precisas.
Em princípio, não há limitações para a aplicação dos CPS, já tendo sido utilizados nos sistemas
produtivos industriais, em hospitais, na gestão de eficiência energética, em edifícios inteligentes, na
agricultura e em sistemas de transportes, entre outras tantas possibilidades. Em um nível mais
complexo, os CPS atuarão na gestão das cidades inteligentes.
Conclusão
Vimos que a engenharia vem modificando e moldando a civilização com suas conquistas e
realizações. Da Idade da Pedra até a Quarta Revolução Industrial foram realizadas conquistas
incríveis em todas as áreas, mas a engenharia também causou muitos problemas, principalmente
ambientais.
No final do século XX, a preocupação com o meio ambiente atingiu níveis alarmantes e a palavra
sustentabilidade passou a fazer parte do vocabulário comum. Recuperar o meio ambiente passou a
ser um problema global.
O mundo segue dividido entre países desenvolvidos, em desenvolvimento e subdesenvolvidos, mas
até que ponto é possível dissociar o social do ambiental? Surge a responsabilidade socioambiental,
a engenharia se humaniza e, se a engenharia sempre foi vetor de desenvolvimento, agora podemos
imaginar que o desenvolvimento seja um desafio dela.
Mas, afinal, o que pode ser considerado desenvolvimento? Para se desenvolver um país, certamente
precisa-se de crescimento econômico e geração de riqueza, mas a medida do desenvolvimento
inclui indicadores sociais, uma vez que miséria e desenvolvimento não se misturam.
No próximo módulo, vamos analisar as relações entre a engenharia e o desenvolvimento.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
A história nos mostra que, desde sempre, o ser humano procura formas de facilitar seu
trabalho e incrementar sua produtividade. São as chamadas inovações tecnológicas que
modificam a forma de viver com suas novas ferramentas, equipamentos e processos. A
engenharia civil se desenvolveu antes da formalização da profissão e a engenharia mecânica,
por meio da máquina a vapor, tornou-se a base da Primeira Revolução Industrial. Vimos
também que podemos associar a engenharia elétrica à Segunda Revolução Industrial e a
engenharia de controle e automação à Terceira. Essa busca pela produtividade lançou as bases
da engenharia de produção. Assinale a opção que pode ser dada como referencial para o
surgimento da engenharia de produção.
A
Como na engenharia civil, não houve um fato marcante, já que, desde a Idade
da Pedra Lascada, o homem busca produtividade nas suas atividades.
B
Surgiu de forma espontânea e natural, comas indústrias iniciais da Primeira
Revolução Industrial.
C
A base conceitual foi a publicação de Frederick Taylor, Princípios da
administração científica (The principles of scientific management).
D
Surgiu conceitualmente com as ideias de Adam Smith, que pregava a livre
concorrência e a competitividade como base para a riqueza das nações.
E Surgiu com a Escola Militar, que deu origem ao IME.
Parabéns! A alternativa C está correta.
A energia elétrica (Segunda Revolução Industrial) trouxe diversas possiblidades e a sua
geração se deu a partir de motores a gasolina, de hidrelétricas e, mais tarde, de motores
nucleares, por exemplo, trazendo a indústria do petróleo, a nuclear, as telecomunicações, a
eletrônica etc. Dessa forma, as engenharias começaram a se multiplicar no período da
Segunda Revolução Industrial, o que gerou a necessidade de gerenciar todas essas tarefas de
engenharia, surgindo assim a necessidade da formação dos engenheiros de produção.
Questão 2
Após a formalização da profissão de engenheiro e a proliferação das escolas de engenharia,
entramos em um período contínuo de desenvolvimento tecnológico, que foi marcado por
algumas inovações disruptivas e que, por isso, foi identificado como sendo composto por
quatro revoluções industriais. Assinale a alternativa que melhor se encaixa como o período em
que as diversas habilitações de engenharia começaram a surgir.
Parabéns! A alternativa D está correta.
A Movimento natural a partir da propagação das escolas de engenharia.
B O capitalismo e o livre mercado a partir das ideias de Adam Smith.
C A máquina a vapor.
D A energia elétrica, marco da Segunda Revolução Industrial.
E A manufatura aditiva.
3 - A engenharia e o desenvolvimento
Ao �nal deste módulo, você será capaz de analisar as relações entre a
engenharia e o desenvolvimento.
Desenvolvimento e crescimento
Desenvolvimento econômico X
A energia elétrica (Segunda Revolução Industrial) trouxe diversas possiblidades e a sua
geração se deu a partir de motores a gasolina, de hidrelétricas e, mais tarde, de motores
nucleares, por exemplo, trazendo a indústria do petróleo, a nuclear, as telecomunicações, a
eletrônica etc. Dessa forma, as engenharias começaram a se multiplicar no período da
Segunda Revolução Industrial.
Crescimento econômico
A complexidade do tema desenvolvimento tem início no seu próprio escopo. No contexto da
engenharia, a abordagem mais óbvia é a do desenvolvimento tecnológico, que mesmo não sendo
mencionado explicitamente, é plenamente percebido.
De uma forma mais genérica, podemos pensar nos países desenvolvidos e nos chamados países
em desenvolvimento. A primeira coisa que vem à cabeça da maioria das pessoas, ao pensar em um
país desenvolvido, é se tratar de um país rico. Em sequência, temos que pensar em
desenvolvimento econômico e em crescimento econômico, que seriam formas de entrar no clube
dos desenvolvidos.
De que forma o crescimento econômico
pode levar aodesenvolvimento
econômico?
Confira, no vídeo, a relação entre crescimento econômico e desenvolvimento econômico.
Você acredita que as inovações tecnológicas implantadas pela engenharia
promovem o crescimento econômico?

Para começar, o que pode ser considerado uma inovação tecnológica?
Vamos construir esse conceito.
Pode-se classificar a inovação em três dimensões:

Primeira
Quanto ao objeto (produto ou processo).

Segunda
Quanto ao impacto causado no mercado.

Terceira
Quanto ao modelo de negócios.
Vamos imaginar inicialmente a inovação no âmbito de uma empresa. Parece muito claro que uma
inovação bem-sucedida possa trazer crescimento econômico para uma empresa, uma vez que pode
alavancar suas vendas e aumentar sua participação no mercado.
E se pensarmos em termos de país?
Ao pensarmos somente no mercado interno, o reposicionamento de uma empresa no mercado
pode apenas redistribuir as participações dos concorrentes. Eventualmente, o mercado pode até se
ampliar, mas o que é fundamental para o país é criar uma efervescência capaz de trazer
investimentos externos e aumentar as exportações, alavancando o crescimento econômico.
Agora, podemos responder positivamente. As inovações tecnológicas são fundamentais para
promover o crescimento econômico.
E o desenvolvimento econômico?
Já vimos que o crescimento econômico é fundamental para o desenvolvimento econômico, mas o
salto do crescimento para o desenvolvimento é complexo, uma vez que não é natural e
normalmente depende de políticas de Estado para que seja acelerado.
Comentário
Obviamente, existe uma série de acontecimentos que podem ser desencadeados naturalmente a
partir do crescimento econômico que favorecem o desenvolvimento. O crescimento econômico
gera empregos e renda, o que aumenta o consumo e o bem-estar, eleva a arrecadação de impostos,
e todos os índices que medem o desenvolvimento podem melhorar, gerando uma tendência ao
progresso.
Ao pensarmos no complexo contexto brasileiro, que envolve dimensões continentais e disparidades
sociais gigantescas, seria necessário um período de crescimento econômico de quanto tempo para
naturalmente equilibrarmos socialmente o país?
Muito difícil responder a essa pergunta, mas apesar da lógica desse raciocínio, fica claro que,
havendo o crescimento econômico, é preciso política de Estado que promova o desenvolvimento,
com investimentos em infraestrutura que tanto favoreçam a população diretamente quanto gerem
condições de sustentação para o crescimento econômico. Por infraestrutura, entende-se
saneamento, escolas, hospitais, estradas, portos, aeroportos, habitação etc.
Já podemos responder à pergunta positivamente, mas com ressalvas: as inovações tecnológicas
implantadas pela Engenharia promovem o crescimento econômico, criando todas as condições
para o desenvolvimento do país, desde que haja política de Estado adequada a esSe propósito.
Como podemos relacionar a engenharia ao desenvolvimento?
Vimos que o mundo evoluiu ao longo da história e os países foram se desenvolvendo com mais ou
menos sucesso, de acordo com as inovações tecnológicas que implantavam. Vamos pensar em
uma missão hipotética de desenvolver o Brasil.
Segundo o nosso raciocínio, precisamos criar condições que favoreçam o surgimento das
inovações tecnológicas.
Quais são os nossos pontos fracos?
Precisamos muito de engenheiros, de profissionais de informática, de pesquisa científica nas
áreas de física, química e biologia, bem como de pesquisa aplicada em engenharia e TI.
Precisamos de políticas que favoreçam a inovação.
Precisamos de cultura empreendedora e de políticas de incentivo.
Comentário
Muitos profissionais só pensam em emprego ou concurso. Os dois estão escassos e não possuem
o potencial transformador da inovação. Quem emprega um engenheiro? Essa resposta é fácil: outro
engenheiro. Se inundarmos o mercado de engenheiros, precisaremos de muitas pequenas
empresas de sucesso.
Como podemos iniciar esse processo?
O começo e a sustentação certamente passam por uma revolução na educação, que deve ser
iniciada no ensino fundamental. E quem não é criança? Nós que não somos mais crianças temos
que nos adaptar para sobreviver. Lembre-se de que, em um mundo dinâmico e de grandes
mudanças, o sucesso está bem mais próximo da capacidade de adaptação do que da força.
Diante de uma visão macro, a engenharia nos dá três grandes áreas de atuação dentro de cada
habilitação (ambiental, civil, computação, controle e automação, elétrica, mecânica, petróleo,
produção, química, telecomunicações etc.):
Área 1
Projeto de produtos, sistemas e processos produtivos.
Área 2
Atuação no ciclo de vida do empreendimento, inclusive em sua gestão e manutenção.
Área 3
Atuação na formação de novos engenheiros.
Por enquanto, ainda não podemos formular a resposta, mas já sabemos que precisamos reunir
condições que favoreçam a formação maciça de profissionais ligados à tecnologia para que
possamos promover conhecimento e inovação.
Algum país já fez issocom sucesso? 
Sim, a Coreia do Sul investiu massivamente na formação e teve um retorno espetacular em tempo
reduzido.
Talvez você já esteja até pensando em inovar, mas logo vem à cabeça a figura do inventor, daquela
pessoa genial que cria algo que vai revolucionar o mundo. No entanto, não é por aí.
Em primeiro lugar, somos ou seremos engenheiros. Enquanto as pessoas fogem dos problemas,
eles são a nossa razão de ser e caso não tenhamos nenhum problema a ser resolvido, estaremos
perigosamente sem serviço, principalmente nesses tempos de inteligência artificial.
Dica
É necessário ter em mente que cada problema representa uma oportunidade, e que um mesmo
problema pode ser atacado de forma diferenciada, dependendo de características regionais, seja
por soluções inéditas ou por aperfeiçoamentos ou adaptações.
Devemos inundar o país de profissionais competentes, criativos, inovadores e empreendedores para
que, a partir de uma atmosfera propícia à inovação tecnológica, seja possível de fato gerar e operar
o desenvolvimento do país. Como não poderia deixar de ser, trata-se de uma parceria entre a
população e o Estado com um objetivo comum. De qualquer forma, antes de essa parceria
acontecer, temos que fazer nossa parte e atuar com esse espírito. Além de ser um bom caminho
para o sucesso individual ou de um pequeno grupo de pessoas, será mais uma contribuição para
que a transformação global aconteça.
Vamos continuar nossa conversa com outra visão a respeito da evolução e das inovações
históricas que já vimos.
Engenharia mais consciente
Engenharia sustentável
Em mais de uma oportunidade, foi comentado o impacto ambiental gerado pelo processo de
mineração adotado pelo Império Romano. De forma simplória, podemos dizer que, em uma história
linda de mais de 2 mil anos, maltratamos tanto o planeta em aproximadamente um século, que nos
assustamos e reagimos.
As soluções de engenharia muitas vezes trouxeram problemas novos, principalmente os
relacionados aos impactos ambientais, antes desprezados. Normalmente, os insumos são recursos
naturais que foram consumidos de forma quase compulsiva, incluindo o desmatamento pela
exploração da madeira.
A poluição atmosférica causada pela industrialização, pelos transportes e pela geração de energia;
a poluição dos corpos hídricos causada pela falta de saneamento, pelos resíduos sólidos e
efluentes; a contaminação do solo e do lençol freático, todas essas modificações impõem um
reposicionamento do equilíbrio dos sistemas do planeta, trazendo consequências indesejáveis a
todos e que também impactam negativamente o desenvolvimento.
Os processos antigos devem ser revistos com o olhar do impacto ambiental, transformando-se em
novas oportunidades de inovação. Os processos novos devem ter como variável relevante o
impacto ambiental. Aspectos como consumo de energia para produzir um material passam a ser
um atributo de valor. As questões ambientais são tratadas pela engenharia cada vez com maior
naturalidade pelas mudanças na formação acadêmica do profissional engenheiro, mas também
pela atualização da legislação.
Comentário
A engenharia consegue trabalhar com novos materiais, consumir menos energia em seus
processos, reduzir os desperdícios racionalizando processos, gerar energia cada vez mais limpa,
mas não impede a ação de pessoas mal-intencionadas. Para isso, é preciso a ação fiscalizadora do
Estado. No entanto, algumas vezes o próprio Estado pode estar no lado errado da história, assim
como nos casos em que as próprias empresas estatais levam esgoto in natura aos corpos hídricos.
Falamos muito até aqui de desenvolvimento e engenharia. Quando acrescentamos a temática
ambiental e as questões de sustentabilidade, surgem o desenvolvimento sustentável e a engenharia
sustentável, que merecem reflexões mais aprofundadas.
Qualidade de vida
Para fecharmos nossa reflexão, vamos falar do que mais nos interessa: a qualidade de vida. Afinal,
o que podemos esperar mais da vida do que viver bem?
É claro que viver bem é um conceito muito relativo e individual. Todavia, a qualidade de vida é um
parâmetro que deve ser medido para que possamos lutar para promover ações que possam
melhorar os indicadores, sejam eles quais forem.
A intenção de se medir é ter a possibilidade de comparar e implantar melhorias. Existe um padrão
internacional que define um indicador denominado IDH (índice de desenvolvimento humano) que
permite que se chegue a um número que tem significado associado ao grau de desenvolvimento
humano e que permite a comparação e a classificação dos países em três categorias:
desenvolvidos, em desenvolvimento e subdesenvolvidos.
O IDH é calculado a partir de três dimensões:

Índice 1
Expectativa de vida ao nascer.


Índice 2
PPC (PIB per capita).

Índice 3
Educação (relação entre anos médios de estudo e anos esperados de escolaridade).
O IDH é uma composição normalizada das 3 dimensões, o que faz com que seja um número entre 0
e 1. O processo é muito criticado por gerar distorções.
Em 2019, o IDH do Brasil foi 0,761, considerado alto, que coloca o Brasil em 79º lugar em uma lista
de 189 países.
Em um mundo cada vez mais globalizado e competitivo, a tecnologia é o maior recurso que um país
pode ter para se reposicionar no cenário. Não há receita pronta e cada país deve encontrar seu
caminho. Como certeza, apenas que é um processo que demora pelo menos de uma a duas
gerações e que passa pela educação e pela engenharia.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
A forma adotada para se medir a qualidade de vida da população é o índice de
desenvolvimento humano (IDH). Tendo como meta aumentar o IDH, considere as ações à
seguir: 
I. Investimento em saneamento. 
II. Ações para que todas as crianças tenham acesso à escola. 
III. Ações para reduzir a evasão escolar. 
IV. Oferta de crédito para aumento do consumo. 
V. Investimento em saúde. 
São ações efetivas as abordadas nos itens
Parabéns! A alternativa D está correta.
O investimento em saneamento melhora em muito a questão da saúde e, consequentemente, a
expectativa de vida. Crianças em idade escolar fora da escola impactam fortemente o
indicador da relação entre anos médios de estudo e anos esperados de escolaridade. Do
mesmo modo, diminuir a evasão eleva a relação entre anos médios de estudo e anos
A I, II e III.
B II, III e IV.
C I, II, IV e V.
D I, II, III e V.
E II, III, IV e V.
esperados de escolaridade, pois aproxima os números. A saúde da população é um critério
para avaliação do IDH pois, nessa avaliação, é analisada a taxa de expectativa de vida da
população, por meio da facilidade ou não de acesso aos recursos médicos. O incentivo ao
consumo pela facilidade do crédito estimula a produção porque as vendas aumentam, mas o
efeito é localizado e provoca o endividamento das famílias, tornando essa ação a menos
efetiva entre as fornecidas.
Questão 2
Para que o Brasil experimente um período de desenvolvimento econômico relevante e
sustentável, precisamos, entre outras coisas, investir em inovação tecnológica para nos
tornarmos mais competitivos no mundo globalizado. Assinale a opção que indica a área em
que há menos necessidade de investimento.Para que o Brasil experimente um período de
desenvolvimento econômico relevante e sustentável, precisamos, entre outras coisas, investir
em inovação tecnológica para nos tornarmos mais competitivos no mundo globalizado.
Assinale a opção que indica a área em que há menos necessidade de investimento.
Parabéns! A alternativa A está correta.
A Oportunidades para inovação (temas)
B Cultura empreendedora
C Educação
D Legislação
E Infraestrutura
Considerações �nais
Neste material, vimos o papel da engenharia na construção da civilização ocidental até o processo
evolutivo da industrialização atual e sua importância como agente estratégico de desenvolvimento
de um país. Assim, podemos concluir que a engenharia e o desenvolvimentosão indissociáveis e
que os desafios são infinitos.
Que isso sirva como elemento motivador e de orgulho para que, ao longo de toda a formação e
atuação profissional, você tenha uma postura ativa diante das oportunidades de aprendizagem e de
transformação da sociedade!
Podcast
Para finalizar, confira agora um apanhado geral do conteúdo abordado.
Como foi visto, a engenharia é a solucionadora de problemas, de forma que cada obstáculo
pode ser visto como uma oportunidade de inovação. Se o engenheiro possuir o olhar crítico
para os problemas da sua região, oportunidades não faltarão. A universidade deve ser o elo
entre as novas tecnologias e os problemas da sociedade. 
Todas as outras alternativas exigem investimentos e tempo de retorno, pois: 
- Mudar a cultura empreendedora pode custar mais de uma geração. 
- Melhorar a educação exige mais tempo ainda. 
- Mudar a legislação tributária e com possibilidades de incentivo a novas empresas também
exige tempo e recursos. 
- A melhoria da infraestrutura requer investimentos por parte dos governos em âmbitos federal,
estadual e municipal.
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Referências
AGENDA brasileira para a Indústria 4.0. Indústria40, Brasília (s.d.).
AGOSTINHO, M.; AMORELLI, D.; BARBOSA, S. Introdução à engenharia. Rio de Janeiro: Lexikon,
2015.
Associação Brasileira de Mantenedoras de Ensino Superior. ABMES. Diretrizes curriculares
nacionais do curso de graduação em engenharia. Brasília, 2019.
BURNS, E. M. História da civilização ocidental: do homem das cavernas até a bomba atômica– O
drama da raça humana. Rio de Janeiro: Globo, 1975.
Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro. FIRJAN. Indústria 4.0. Rio de Janeiro: Firjan,
2016. (Cadernos Senai de Inovação).
HOLTZAPPLE, M. T.; REECE, W. D. Introdução à engenharia. Rio de Janeiro: LTC, 2006.
INDÚSTRIA 4.0 pede engenheiro empreendedor e comunicativo. Instituto de Engenharia, São Paulo,
5 dez. 2018.
MOTA, R. et al. Método científico & fronteiras do conhecimento. Santa Maria, RS: Cesma, 2003.
MOTA, R.; MACHADO, L.; DE PAULA, S. M. Bases físicas para engenharia. Rio de Janeiro: Seses,
2015.
SACOMANO, J. B. et al. Indústria 4.0: conceitos e fundamentos. São Paulo: Blucher, 2018.
VOLPATO, N. (org.). Manufatura aditiva: tecnologias e aplicações da impressão 3D. São Paulo:
Blucher 2018
Blucher, 2018.
VERASZTO, E. V. et al. A engenharia e os engenheiros ao longo da história. In: Congresso Brasileiro
de Educação em Engenharia, 31., Rio de Janeiro. Anais [...] Rio de Janeiro: Abenge, 2003.
ZANINI, A. Sistemas cyber-físicos e cidades inteligentes. New York: Developer Works- IBM, 2015.
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Confira as indicações que separamos especialmente para você!
Para saber mais sobre os assuntos explorados neste tema, assista: Inteligência Artificial – IBM,
Discovery Brasil.
Para saber mais sobre os assuntos explorados neste material, leia:
História dos engenheiros e da engenharia, parte de A Engenharia e os Engenheiros ao
Longo da História, de Estéfano Viszconde Veraszto e colaboradores (2003).
Indústria 4.0, publicação da Firjan (2016) dentro da coleção de Cadernos Senai de
Inovação.
Indústria 4.0 pede engenheiro empreendedor e comunicativo, reportagem publicada no
portal do Instituto de Engenharia, São Paulo, 2018.
Entenda mais o impacto da inteligência artificial na sociedade lendo o artigo Inteligência
artificial e sociedade: avanços e riscos, de Jaime Simão Sichman, publicado na revista Estudos
Avançados, v. 35, n. 101, em 2021.
Leia também o artigo Inteligência artificial, o futuro da medicina e a educação médica, de Luiz
Carlos Lobo, publicado na Revista Brasileira de Educação Médica, v. 42, n. 3, em 2018.