3. Historia da Engenharia-2022-pdf

Prévia do material em texto

Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 1 
3. História da Engenharia 
Para este tema serão abordados os seguintes assuntos: 
3.1. Síntese Histórica. 
3.2. Surgimento da Engenharia Moderna. 
3.3. Marcos Históricos Importantes. 
3.4. As Primeiras Escolas de Engenharia. 
3.5. Alguns Factos Marcantes da Ciência e da Tecnologia. 
3.6. Tecnologistas. 
3.7. Ciência e Engenharia. 
3.8. Panorama Geral da Engenharia. 
3.9. Especializações na Engenharia. 
3.10. Múltiplas Actividades. 
3.11. Processos de Formação. 
3.12. Áreas de Actuação Profissional. 
 
 3.1. Síntese Histórica 
 
 Um elemento constante na história da evolução da humanidade de dar forma a objectos naturais e empregá-
los para determinados fins, como por exemplo para a fabricação de ferramentas. Estima-se que as mais antigas 
ferramentas, encontradas na Tanzânia, foram fabricadas há cerca de 1.750.000 anos, por uma população pré-
humana, consistindo apenas de pedras lascadas e seixos partidos, usados de forma bastante rudimentar. 
 Esta evolução é fruto do aparecimento e do constante aprimoramento de um tipo de indíviduo preocupado 
com o desenvolvimento de técnicas e, na história mais recente da humanidade, ao aparecimento de um novo 
tipo de intelectual, com base educacional técnica e íntima relação com processos de desenvolvimento de 
tecnologia. 
 Pode-se afirmar, também, que as técnicas primitivas tiveram origem na descoberta da alavanca – 
quando o homem sentiu que podia mover cargas mais bem pesadas do que as que normalmente movia 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 2 
com seus próprios braços –, no domínio do fogo – conseguido através da fricção de dois pedaços de 
madeira, fundamentado, provavelmente, na observação do efeito de atrito entre os ramos secos 
balançadas pelo vento –, no polimento das pedras e no cozimento dos alimentos, surgidos ainda no 
período paleolítico. 
 Há cerca de 6 mil anos uma verdadeira revolução técnica aparece, provocando um conjunto de 
modificações culturais caracterizado, basicamente, pela introdução da agricultura, da domesticação de animais 
da modelagem cerâmica e da fabricação do vinho e da cerveja. Este é o chamado Período Neolítico. 
 Após as idades da pedra lascada e da pedra polida, o homem começou a conhecer e a utilizar os primeiros 
metais, que foram o cobre e o estanho, usados inicialmente para a fabricação de instrumentos de caça e defesa. 
Este período histórico é denominado de Idade de Bronze. 
 Estudiosos da história indicam que por volta do ano 2000 a.c., mais ao menos junto com a invenção do 
alfabeto para a escrita e a numeração, o homem passou a utilizar o processo de fundição de metais, pois os 
etruscos (povo que habitava a península Itálica) por volta desta época já fundiam o ferro com alguma perfeição. 
Ainda nesta época, a arquitectura foi enriquecida com novas técnicas, deu-se a invenção da roda e a construção 
de primeiras máquinas simples. 
 Enquanto isso, os egípcios começavam a utilizar o papiro para a escrita e já canalizavam a água do rio Nilo 
para a irrigação. Os povos mediterrâneos e escandinavos desenvolviam técnicas mais sofisticadas para a 
construção de navios, ao mesmo tempo que em Jerusalém um sistema subterrâneo para o fornecimento de água 
e na China era publicado o primeiro manual de matemática. 
 Ao longo dos séculos, novas descobertas foram feitas e os conhecimentos foram-se avolumando, sempre 
com base empírica. As descobertas técnicas eram tidas como presentes dos deuses, ou privilégios de alguns, 
sendo apenas transmitidas ao escolhido por eles. 
 Um marco importante para disseminação da ciência e da técnica foi estabelecido em 1450, quando 
Johannes Glensfleisch (Gutemberg), partindo de uma antiquíssima 
 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 3 
Fig. 3.1 
 
invenção dos chineses a imprensa, a aperfeiçou – implantando os tipos móveis para a composição gráfica – e 
mecanizou o processo, garantindo uma impressão mais rápida. Este facto injectou novo dinamismo no 
progresso intelectual, porque a partir daí os conhecimentos passaram a circular com maior velocidade, pois 
eram reproduzidos mais facilmente. Até esta época, os conhecimentos só circulavam verbalmente ou através de 
manuscritos, que eram raros. 
 
 3.2. Surgimento da Engenharia Moderna 
 
 As técnicas evoluíram, e com isto ocorreu o aparecimento gradual de um especialista na solução de 
problemas. Estes especialistas inicialmente não tinham a preocupação com fundamentos teóricos, e ocupavam-
se a construir dispositivos, estruturas, processos e instrumentos com base em experiências passadas. 
 
fig. 3.2 
 Com a rápida expansão dos conhecimentos científicos e sua aplicação aos problemas práticos, surge o 
engenheiro, que é, na realidade, o resultado de todo um processo de evolução ocorrido durante milénios. Aos 
poucos a engenharia foi se estruturando, fruto fundamentalmente do desenvolvimento da matemática e da 
explicação dos fenómenos físicos. 
 Quando no século XVIII se chegou a um conjunto sistemático e ordenado de doutrinas, estava 
lançada, definitivamente, a semente da nova engenharia. Este facto estabelece um marco divisório entre 
duas engenharias: a engenharia do Clássica (Passado) e a engenharia Moderna (Actual). 
 A engenharia do Passado foi aquela caracterizada pelos grandes esforços do homem no sentido de criar e 
aperfeiçoar dispositivos que aproveitassem os recursos naturais. Foram estes primeiros engenheiros 
responsáveis pelo aparecimento de armamentos, fortificações, estradas, pontes, canais, etc. A característica 
básica destes indíviduos foi o empirismo, pois trabalhavam com base na prática transmitida pelos que os 
antecediam, na sua própria experiência e no seu espírito criador. 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 4 
 A engenharia Moderna é aquela que se caracteriza pela aplicação generalizada dos conhecimentos 
científicos à solução de problemas. Ela pode dedicar-se basicamente, a problemas da mesma espécie que a 
engenharia do Passado se dedicava, porém com a característica distinta e marcante que é a aplicação da 
ciência. Esta aplicação é sempre pautada em conhecimentos tais como: estrutura da matéria, fenómenos 
electromagnéticos, composição química dos materiais, leis da mecânica, transferência de energia, modelagens 
matemáticas dos fenómenos físicos. 
 Exemplo: é o caso da máquina à vapor, não mais apenas a preocupação com a concepção, da máquina e o seu 
funcionamento, principalmente, a aplicação das leis da termodinamica e da transferência de calor, a queima 
optimizada dos combustíveis, a análise dos efeitos térmicos sobre a distribuição de tensões na estrutura da 
máquina, melhoria geral do projecto para permitir a automatização na produção. 
 
Fig.3.3 
 3.3. Marcos Históricos Importantes 
 
 A tecnologia, tal como hoje é entendida, só apareceu há cerca de 400 anos, mas tomou corpo apenas com a 
Revolução Industrial, quando se notou que tudo o que era construído pelos homens podia sê-lo usando os 
princípios básicos da ciência. 
 Um dos precursores desta era foi Leonardo Da Vinci (1452 – 1519) que reunia, eximiamente, o saber 
teórico ao prático. 
 Um facto marcante na evolução industrial foi a implantação da máquina ao vapor na indústria da 
tecelagem, ocorrida por volta de 1782. 
 Outro grande avanço no processo de industrialização foi a utilização do motor eléctrico como fonte de 
energia, que substituíu os complicados sistemas de aproveitamento da energia directamente da natureza. O 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 5 
primeiro gerador eléctrico experimental foi construído pelo fabricante francês deinstrumentos Hippolyte Pixii, 
em 1832. Entretanto, apenas em 1871 foi utilizado, na prática, o primeiro motor eléctrico. 
 Segundo historiadores, o primeiro emprego do termo engenheiro – proveniente da palavra latina 
Ingenium, que significa engenho ou habilidade – foi feita na Itália. Oficialmente, esta designação apareceu pela 
primeira vez numa ordem régia de Carlos V (1337 – 1380), da França, mas apenas no século XVIII é que 
começou a ser utilizada para identificar aqueles que faziam técnicas com base em princípios científicos. 
Apenas em 1814 é que o termo “Engenharia” foi dicionarizado em língua portuguesa. 
 O primeiro título de engenheiro foi usado pelo inglês John Smeaton (1724 – 1792), que se auto – intitulou 
engenheiro cívil. Inicialmente esta designação serviu em muitos países para definir toda engenharia que se não 
ocupava de serviços públicos ou do estado; em outros países compreendia toda engenharia com a excepção 
militar. 
 
 N.B. O ínicio da aplicação dos conhecimentos científicos a engenharia foi repleto de fracassos, como por 
exemplo: 
 Os esforços malogrados de Leibniz na instalação de bombas movidas por moinhos de vento, para controlar 
águas de minas. 
 O fracasso de Huyghens no desenvolvimento de um motor de explosão a pólvora. 
 A incapacidade de três matemáticos de renome, em 1742, nomeados pelo Papa, para descobrir as causas 
dos sinais de colapso apresentados no domo da Basílica São Paulo. 
 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 6 
Fig.3.4 
 
 
Fig. 3.5 – Trabalho de Galileu- análise de uma viga encastrada. 
 
 
3.4. As Primeiras Escolas de Engenharia 
 
 1747 foi criada na França aquela que é considerada a primeira escola de engenharia do mundo, a École 
Le Des Ponts Et Chaussées. 
 
 1778, o conservatoire des arts et metiers. Estas escolas eram voltadas para o ensino prático, diferentes 
portanto da École Polytechnique (1774), que tinha como finalidade ensinar as aplicações da matemática aos 
problemas de engenharia. Assim, havia uma divisão da engenharia em dois campos: o dos engenheiros práticos 
e dos teóricos. Depois apareceram mais escolas em outros países tais como: Estados Unidos (Massachusetts 
Institute of Technology – 1865), Praga (1806), De Viena (1815), De Karlsruhe (1825) e de Munique (1827). 
Entretanto, a escola que maior importância teve no aparecimento da Engenharia Moderna foi a de Zurique 
(1854) – Eidgenossische Technishe Hochschule. 
 
 
 
 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 7 
 
 3.5 Alguns Factos Marcantes da Ciência e da Tecnologia 
 1620 – Bacon preconiza o método experimental 
 1637 – René Descartes publica o primeiro tratado da Geometria Analítica e formula as leis de 
Refração 
 1642 – Blaise Pascal constrói a primeira Máquina de Calcular 
 1660 – É estabelecida a lei de Hooke, princípio básico para o Estudo da Resistência dos Materiais, 
Ciência Fundamental das Engenharias 
 1674 - Newton e Leibniz inventam o cálculo infinitesimal, ferramenta básica para a Análise 
Matemática 
 1729 – Stephen Gray descobre que há Corpos Condutores e não Condutores de Electricidade 
 1745 – Ewald Jurgen Von Kleist inventa Capacitor Eléctrico 
 1764 - James Watt inventa o Condensador, componente fundamental para o Motor a Vapor 
 1752 – Benjamim Flanklin inventa o Para-Raios 
 1775 – Pierre Simon inventa Turbina de água 
 1789 – Lavoiser enuncia a lei de Consevação de Massa 
 1790 – Lavoiser publica a tábua dos 31 Primeiros Elementos Químicos 
 1800 – Alexandre Volta constrói a primeira Bateria 
 1814 – George Stephen constrói a primeira Locomotiva 
 1824 – Sadi Carnot cria a Termodinâmica 
 1867 – Joseph Monier inventa Betão Armado 
 1878 – Thomas Edison inventa a Lâmpada Eléctrica 
 1885 – Gottlieb Daimler e Karl Benz constroem o primeiro Automóvel 
 1891 – É construída a primeira linha de transmissão Eléctrica em corrente Alternada 
 1892 – Rudolf Diesel estuda, inventa e patenteia e em seguida produz industrialmente, o seu 
motor de Combustão Interna 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 8 
 
 
3.6. Tecnologistas 
 
 São os solucionadores dos problemas da humanidade, que se dedicam primordialmente a aplicar e não 
originar, conhecimentos científicos. 
 
 
 Esquema-1 
 
 O tecnologista procura uma solução para o problema que se apresenta. Do mesmo modo, o engenheiro é 
um tecnologista, pois aplica as ciências físicas (ex: física e química) à solução de outras categorias de 
problemas da humanidade. 
 O engenheiro não exite somente para aplicar a ciência, mas sim para resolver problemas, utilizando 
os conhecimentos científicos a seu dispôr. 
 
3.7. Ciência e Engenharia 
 
 Ciência é um conjunto de conhecimentos relativos as estruturam e aos fenómenos da natureza, 
compreendendo a matéria, a energia e a vida. Os cientistas orientam as suas actividades normais no sentido de 
aplicar aqueles conhecimentos, utilizando um processo que se chama pesquisa. 
 O principal objectivo do cientista é originar novos conhecimentos, enquanto o engenheiro é criar 
dispositivos, estruturas ou processos tangíveis, de utilidade para o homem. 
 O engenheiro é um criador. 
 
Conhecimentos 
Científicos 
Problemas da 
humanidade 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 9 
 Os engenheiros ao executar um projecto destacam-se: 
 
 A viabilidade económica; 
 A segurança; 
 A aceitação pública; 
 A possibilidade de fabricação ou construção. 
 
 Enquanto o cientista nas suas actividades normais interessa-se: 
 
 Pela validéz de suas teorias; 
 Pela possibilidade de reprodução de suas experiências; 
 Pelo aperfeiçoamento dos meios de observação dos fenómenos naturais. 
 
 
N.B. “ Os cientistas estudam o que existe, os engenheiros criam o que nunca antes existira”. 
 
Exemplo 1: A formulação dos princípios da indução electromagnética por Faraday constituíu uma 
contribuição para a ciência; mas a aplicação desses princípios ao projecto de geradores eléctricos, é 
engenharia. 
Exemplo 2: Quando o homem, em 1939, passou a conhecer a ficção nuclear houve uma descoberta científica; 
mas a utilização desse conhecimento no projecto de reactores nucleares, é engenharia. 
 
3.8. Visão Sintética da Engenharia 
 A engenharia é uma profissão essencialmente dedicada à aplicação de um certo conjunto de 
conhecimentos, de certas habilitações e de uma certa atitude à criação de dispositivos, estruturas e processos 
utilizados para converter recursos a formas adequadas ao atendimento das necessidades humanas 
 
 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 10 
 
 
 
 
3.8.1. Esquema da visão sintética da engenharia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Esquema-2 
 
3.9. Panorama Geral da Engenharia 
 A engenharia é a profissão cujo objectivo primordial é criar dispositivos, estruturas e processos tangíveis, 
tais como o refrigerador, a auto-estrada, a refinaria de petróleo, pontes, geradores, aparelhos electrónicos 
(computadores, rádios, telemóveis, etc.), automóveis, aviões, barragens, e muitas outras coisas materiais que 
tão profundamente afectam a nossa vida quotidiana. 
 Essas criações permitem converter os recursos materiais, energéticos, humanos e de informação a formas 
que atendam às necessidades da sociedade. 
Um certo 
acervo de 
conhecimentos 
Um certo 
conjunto de 
Habilitação 
Uma certa 
atitude 
Profissional 
Reunem-se e 
aplicam-se ao 
problema de 
aproveitar 
Recursos do 
Universo 
Mediante dispositivos, 
estruturas e processos 
materiaisPara atender as 
necessidades da 
humanidade 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 11 
 
 
 
 
 
Exemplos: 
Escoamento livre da água em água represada disponível 
um rio para energia, irrigação, etc. 
 
Energia potencial sob a forma energia cinética. 
de água represada pela barragem 
 
Energia cinética produzida pela electricidade. 
turbina 
 
 Cana açúcar. 
 
 Combustível tracção 
 
 Fios, vidro, metal, etc. aparelho de televisão 
 
Informação sob uma certa Informação sob forma mais útil 
forma 
 Em síntese: A engenharia é a profissão essencialmente dedicada à aplicação de um certo conjunto de 
conhecimentos, de certas habilitações e de uma certa atitude à criação de dispositivos, estruturas e processos 
utilizados para converter recursos a formas adequadas ao atendimento das necessidades humanas. 
Turbina 
 
Gerador 
 
Refinaria 
 
Motor 
jacto 
Sistema de Produção 
 
produção Computador 
 
produção 
Barragem 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 12 
 
3.10. Especializações na Engenharia 
 É impossível a um mesmo engenheiro ser igualmente capaz de projectar pontes, aparelhos de televisão, 
motores, usinas metalúrgicas, máquinas têxteis. Por isso houve especializações tais como: 
 
 Engenharia Mecânica; 
 Engenharia Eléctrica; 
 Engenharia Química; 
 Ciências de Engenharia Ambiental; 
 Engenharia e Gestão Industrial ; 
 Engenharia Electrónica; 
 Engenharia Civil; 
 Engenharia Informática; 
 Etc..., etc... 
 
 
Resumo 
 Até no século XIX a engenharia era relativamente influenciada pela ciência. A expansão dos 
conhecimentos científicos, possibilitando o aumento do bem estar da humanidade, veio revolucionar a prática 
da engenharia. Em contraste com o passado, a engenharia actual é mais ciência e menos arte, embora ainda 
muito se recorra à arte, sob a forma de engenho e de discernimento, no aproveitamento dos recursos naturais. 
Para criar os complexos dispositivos, estruturas e processos que tal permitem, o engenheiro deverá contar com 
certos atributos. 
 
3.11. Múltiplas Actividades 
 O campo de actuação da engenharia é muito amplo para que alguém possa dominar, com excelência, a 
tecnologia, o embasamento científico e as experiências vinculadas a todas as suas múltiplas tarefas. 
 É competência dos engenheiros projectar, executar, administrar, verificar, fiscalizar e pesquisar trabalhos 
tais como: 
 Hidroeléctrica – Barragem, Geração e distribuição de Energia, Painéis de Controle 
 Automóvel – Sistema de Suspensão, Direcção e freio, Motor, Chassi, Perfil Aerodinámico, Painéis 
de Instrumentos, etc. 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 13 
 Obras de Saneamento – Barragens, Captação, tratamento e distribuição de água, serviços de 
Esgotos, Rectificação de Canais, Levantamento Topográfico. 
 Aeroporto – Pista de Pouso, Torre de Observação, Hangar, Sistema de Armazenamento e 
abastecimento de Combustíveis, Sistema de Segurança, Vias de Acesso, Transporte de Bagagens 
 Prédio Residencial – Fundações, Estrutura, Efeito dos Ventos e outras Intempéries. 
 Avião – Sistema de Navegação e de Propulsão, Trem de Pouso, Estrutura da Aeronave, Perfil 
Aerodinámico. 
 Planta Química – Reactor, Sistema de Distribuição de Produtos, Vasos Pressurizados, Lay Out da 
Planta, Tanques de Armazenamento 
 
3.12. Processos de Formação 
a) Formação Básica; 
b) Formação Geral; 
c) Formação Complementar; 
 
d) Formação Profissional. 
 
a) Formação Básica - As matérias de formação básica, que são comuns a todos os cursos de engenharia, 
cobrem os seguintes campos de estudo: 
Matemática, Física, Química, Mecânica (estática, cinemática e dinâmica), Informática (conceitos básicos de 
computação), Desenho, Electricidade (circuitos, medidas eléctricas e magnéticas, componentes e equipamentos 
eléctricos e electrónicos), Resistências dos Materiais, Fenómenos de Transportes (mecânica dos fluídos). 
b) Formação Geral – Os engenheiros precisam de ter conhecimentos de matérias de natureza humanística e 
de ciências sociais tais como: Noções Gerais de Contabilidade e Balanço, Economia, Macroeconomia, 
Administração Financeira, Administração e Organização Industrial (empresas), Preservação de Recursos 
Naturais, Temas Jurídicos, Metodologia de Investigação, Introdução a Engenharia, Impactos Ambientais, 
Engenharia e Sociedade, Investigação Operacional e outras… etc. 
 
c) Formação Complementar – São disciplinas extra-curriculares, cursos de extensão oferecidos pela 
Faculdade, nas diversas áreas, também são importantes para complementar à formação. Exemplos: O 
aprendizado de outro idioma (principalmente o inglês) é importante para que se mantenha contacto com 
publicações internacionais, que sempre trazem as últimas novidades no campo científico-tecnológico. 
Capítulo 3 2022 
Mestre Paulo J. Conselho, Eng° 
Introdução à Engenharia Página 14 
 Também o ensino na área de informática (na óptica de utilizador) é muito importante, pois na engenharia em 
todos seus campos, é inquestionável a sua aplicação. O enganjamento em grupos de pesquisa também é uma 
excelente forma de aprendizado nesta ou em qualquer área. 
d) Formação Profissional – Existem várias áreas de formação distintas para os profissionais de engenharia, 
entre elas temos: Cívil, Eléctrica, Informática, Ambiente, Gestão Industrial, Mecânica, Metalúrgica, Minas, 
Química, Electrónica, etc. 
 
 
 3.13. Áreas de Actuação Profissional 
O nível de actuação da engenharia desenvolve-se horizontal e verticalmente. 
 Verticais – são cursos de aperfeiçoamento, especialização e de pós graduação. 
 Horizontal – isto refere-se a cada área de trabalho tais como: Eng Civil, Eng Eléctrica, Eng Electrónica, 
Eng Mecânica, Eng Informática, Eng Química, Eng e Gestão Industrial, Eng Ambiental, etc. 
 
 
 CORPO DOCENTE: 
Eng
0
 Paulo J. Conselho, MSc- Regente 
 Eng
0
 Inácio Luís Jonas - Assistente