INTRODUC387C383O20A20ENGENHARIA (1)

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ENSINO A 
DISTÂNCIA
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
 
 
Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca do 
Centro Universitário Avantis - UNIAVAN 
Maria Helena Mafioletti Sampaio. CRB 14 – 276 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CDD 21ª ed. 
620 – Engenharia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Berndsen, Julio Cesar. 
B524i Introdução a engenharia./EAD/ [Caderno pedagógico]. Julio 
Cesar Berndsen. Balneário Camboriú: Faculdade Avantis, 2019. 
 98 p. il. 
 
 Inclui Índice 
 ISBN: 978-85-5456-104-8 
 ISBNe: 978-85-5456-103-1 
 
1. Engenharia. 2. Engenharia no Século XXI - Desafios. 3. 
Engenharia – Normas Técnicas. 4. Engenharia e modelagem – 
Projetos. 5. Engenharia e sustentabilidade. 6. Engenharia - 
Ensino a Distância. I. Faculdade Avantis. II. Título. 
PLANO DE ESTUDOS
Antes de começarmos o estudo de nossa disciplina, gostaria de explicar de como ela 
é estruturada. Primeiramente é apresento a ementa da disciplina contendo todos os 
tópicos que vamos abordar no decorrer do nosso estudo, apresento os objetivos a serem 
alcançados até a conclusão do estudo e a importância desta disciplina na formação de 
um engenheiro. 
EMENTA
Engenharia e sua história; Competências profissional; Áreas de atuação; Perfil do 
engenheiro; Os desafios da Engenharia no Brasil do século XXI; Os órgãos profissionais: 
CONFEA e CREA. Ética do profissional de Engenharia; Normas técnicas de engenharia; 
Projeto Modelagem Simulação otimização Comunicação Criatividade; Consciência 
ambiental e sustentabilidade; Mercado de trabalho local, regional e estadual: exigências 
e perspectivas.
OBJETIVOS DA DISCIPLINA:
• Apresentar ao acadêmico uma visão das habilidades, competências, associações, 
que orientam o exercício profissional bem como os campos de atuação;
• Situar a engenharia no Brasil e no mundo, destacando o papel social do profissional, 
as áreas de atuação e as atribuições profissionais;
• Introduzir a prática do ensino/aprendizagem como processo, no qual o aluno 
tenha informação ativa.
O PAPEL DA DISCIPLINA PARA A FORMAÇÃO DO ACADÊMICO
• Dar oportunidade aos acadêmicos para que tenham, de forma acessível, 
informações que possibilitem descobrir-se com a profissão escolhida e imaginar-
se nela;
• Integrar o acadêmico ao curso e à área de atuação do profissional de engenharia, a 
sua postura diante da sociedade;
• Estimular a criatividade do aluno tornando-o agente de seu aprendizado;
Apresentar um introdutório à engenharia por meio de abordagem geral, desde a 
história, ferramentas, modelos, simulação e criatividade e aplicação de projetos.
PROFESSOR
APRESENTAÇÃO DO AUTOR
Prof. Dr. Engº JC BERNDSEN
Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade 
Federal de Santa Catarina (UFSC), na área de Engenharia 
de Processo, Produto e Serviços. Mestre em Ciências 
Térmicas pela Universidade Federal do Paraná (UFPR). Pós-
graduado em Engenharia Econômica, possui graduação 
em Engenharia Mecânica e é Professor universitário desde 
2006 nos cursos de Engenharia Mecânica, Elétrica, Civil 
e Produção, nas áreas de Desenvolvimento de Produtos, 
Projetos Industriais, Gerenciamento, Manutenção, 
Sistemas da Qualidade e Produção, eficiência energética e 
introdução a engenharia. Recebeu o prêmio Nacional CISER 
de inovação (1º lugar) como professor orientador de um fixador inteligente é membro 
do grupo de pesquisa da UFSC (GEPPS) no qual desenvolve pesquisas na Modelagem de 
Desenvolvimento de Produtos e Serviços.
Bons Estudos!
Email: julio.berndsen@avantis.edu.br
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/9707671781412604
SUMÁRIO
UNIDADE 1 - A ENGENHARIA E ÓRGAOS REGULAMENTADORES ..............................11
1 A ENGENHARIA ...........................................................................................................................................................13
1.1 A ENGENHARIA E SUA HISTÓRIA ...................................................................................................................13
1.1.1 As primeiras escolas de engenharia no mundo .................................................................................... 14
1.2 A ENGENHARIA NO BRASIL ............................................................................................................................15
1.3 O QUE É COMPETÊNCIA PROFISSIONAL? ............................................................................................... 16
1.4 AS FUNÇÕES DO ENGENHEIRO ..................................................................................................................... 17
1.5 ÁREAS DE ATUAÇÃO DO ENGENHEIRO .....................................................................................................18
1.5.1 Engenharia Mecânica ................................................................................................................................................ 18
1.5.2 Engenharia Civil ............................................................................................................................................................. 19
1.5.3 Engenharia De Controle e Automação ...................................................................................................... 19
1.5.4 Engenharia Sanitarista e Ambiental ............................................................................................................ 19
1.5.5 Engenharia de Produção .................................................................................................................................... 19
1.5.6 Engenharia Elétrica....................................................................................................................................................20
1.6 PERFIL DO ENGENHEIRO ................................................................................................................................ 20
1.7 OS DESAFIOS DA ENGENHARIA NO BRASIL NO SÉCULO XXI .......................................................21
1.8 OS ÓRGÃOS PROFISSIONAIS: SISTEMA CONFEA E CREA..............................................................22
1.8.1 Sistema CONFEA – Conselho Federal de Engenharia e Agronomia ....................................22
1.8.2 CREA – Conselho Regional De Engenharia E Agronomia .........................................................23
1.9 NORMAS TÉCNICAS DE ENGENHARIA .....................................................................................................24
1.9.1 Objetivos das normas técnicas ........................................................................................................................ 24
1.9.2 Níveis De Normalização .........................................................................................................................................25
1.10 COMO SÃO ELABORADAS AS NORMAS TÉCNICAS NO BRASIL ............................................... 26
1.11 COMO SÃO ELABORADAS AS NORMAS TÉCNICAS NA EUROPA ...............................................27
1.12 COMO SÃO ELABORADAS AS NORMAS TÉCNICAS NOS ESTADOS UNIDOS .....................27
CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................................................................28
EXERCÍCIO FINAL ....................................................................................................................................................... 29
REFERÊNCIAS ............................................................................................................................................................... 30
UNIDADE 2 - PROJETO DE ENGENHARIA E MODELAGEM ..................................................31
INTRODUÇÃO A UNIDADE .......................................................................................................................................32
2 O PROJETO .................................................................................................................................................................332.1 FASES DE UM PROJETO.....................................................................................................................................33
2.2 CHAT ......................................................................................................................................................................... 35
2.4 O QUE É MODELAGEM E O QUE SÃO MODELOS ...............................................................................37
2.4.1 Tipos de modelo ..........................................................................................................................................................38
2.5 MODELAGEM POR COMPUTADOR............................................................................................................ 40
2.6 MODELAGEM DE PROBLEMAS FÍSICOS .................................................................................................42
2.7 CÁLCULOS MATEMÁTICOS E MODELAGEM .......................................................................................... 45
2.8 DISCUSSÕES DOS RESULTADOS DE UM MODELO ............................................................................47
2.9 FÓRUM ..................................................................................................................................................................... 48
CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................................................................................................... 48
EXERCÍCIO FINAL ....................................................................................................................................................... 49
REFERÊNCIAS ............................................................................................................................................................... 50
UNIDADE 3 - SIMULAÇÃO E OTIMIZAÇÃO ..............................................................................................53
INTRODUÇÃO A UNIDADE .................................................................................................................................... 54
3 SIMULAÇÃO .............................................................................................................................................................. 55
3.1 VANTAGENS DA SIMULAÇÃO ........................................................................................................................ 55
3.2 TIPOS DE SIMULAÇÃO ..................................................................................................................................... 56
3.2.1 Simulação Icônica .....................................................................................................................................................56
3.2.2 Túnel de vento...............................................................................................................................................................56
3.2.3 Simulação analógica............................................................................................................................................... 57
3.2.4 Simulação matemática .......................................................................................................................................... 57
3.3 O COMPUTADOR NA ENGENHARIA........................................................................................................... 58
3.4 SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL................................................................................................................... 59
3.4.1 Situações que justificam a simulação ........................................................................................................61
3.4.2 Conduzindo uma boa simulação ....................................................................................................................61
3.4.3 Importância da simulação ..................................................................................................................................62
3.5 SIMULAÇÃO DE SISTEMAS FÍSICOS .........................................................................................................62
3.6 OTIMIZAÇÕES ...................................................................................................................................................... 66
 3.7 OTIMIZAÇÃO: UM CONCEITO LIGADO A MELHOR RESULTADO ................................................ 69
CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................................................................................72
EXERCÍCIO FINAL ........................................................................................................................................................73
REFERÊNCIAS ................................................................................................................................................................ 74
UNIDADE 4 - COMUNICAÇÃO, EXPRESSÃO E SUSTENTABILIDADE .....................75
INTRODUÇÃO A UNIDADE .......................................................................................................................................76
4 COMUNICAÇÃO E EXPRESSÃO ....................................................................................................................... 77
4.1 CRIATIVIDADE .........................................................................................................................................................79
4.2 CONSCIÊNCIA AMBIENTAL E SUSTENTABILIDADE ...........................................................................82
4.3 FÓRUM ..................................................................................................................................................................... 84
4.4 COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS ................................................................................................................................ 84
4.5 ENGENHARIA E MEIO AMBIENTE............................................................................................................... 86
4.6 HIDROGÊNIO E CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL ...................................................................................... 88
 4.7 CHAT ......................................................................................................................................................................... 90
4.8 COGERAÇÃO ........................................................................................................................................................... 91
CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................................................................................... 93
EXERCÍCIO FINAL ....................................................................................................................................................... 94
REFERÊNCIAS ............................................................................................................................................................... 95
1
unidade
A ENGENHARIA 
E ÓRGAOS 
REGULAMENTADORES
12
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
INTRODUÇÃO À UNIDADE
Na primeira Unidade vamos estudar a profissão “Engenheiro”. Vamos brevemente 
estudar como a engenharia evoluiu ao longo dos anos e sua importância no 
desenvolvimento do Brasil e de qualquer outra nação. Abordaremos quais as habilidades 
que um engenheiro precisa desenvolver, para que tenha sucesso professional bem como 
características peculiares de cada engenharia e suas áreas de atuação.
Qual a finalidade da existência da disciplina Introdução à Engenharia?
Para que os acadêmicos tenham de forma acessível informações que possibilitem 
descobrir-se com a profissão escolhida e imaginar-se nela; Integrar o acadêmico ao curso 
e à área de atuação do profissional de engenharia, a sua postura diante da sociedade;Estimular a criatividade do aluno tornando-o agente de seu aprendizado; Apresentar um 
introdutório à engenharia por meio de abordagem geral, desde a história, ferramentas, 
modelos, simulação e criatividade e aplicação de projetos.
Os objetivos de aprendizagem nessa unidade são: 
• Apresentar uma revisão histórica do desenvolvimento da engenharia;
• Apresentar a cronologia de como a engenharia se desenvolveu no Brasil; 
• Descrever as competências profissionais e áreas de atuação de um engenheiro;
• Conhecer quais são os órgãos profissionais relevantes aos engenheiros;
• Definir e demonstrar o que são normas técnicas;
• Compreender os objetivos das normas técnicas e como são elaboradas no Brasil e 
em outros países do mundo.
13
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
1 A ENGENHARIA
O que faz um engenheiro? Para responder esta questão é necessário compreender o 
surgimento e a evolução de algumas técnicas e dispositivos desenvolvidos pelos seres 
humanos com o intuito de solucionar problemas reais no seu dia-a-dia. Aborda-se nesta 
unidade uma forma de perspectiva de passado, presente e futuro da engenharia. Na 
perspectiva do “passado”, veremos as inquietações do ser humano em utilizar os recursos 
da natureza aumentando as técnicas para dar forma a objetos naturais e empregá-los 
para determinados fins, por exemplo: caçar e se defender de ataques de animais ferozes.
SAIBA MAIS:
Sugiro que você leia o texto intitulado “O desafio de inovar e crescer”, escrito 
por Nabuco Anai (2013). Neste texto, o autor faz uma discussão de como a inova-
ção tem auxiliado o Brasil a se tornar um país mais desenvolvido. Boa leitura! 
1.1 A ENGENHARIA E SUA HISTÓRIA
Os registros de utensílios, feitos a partir da pedra lascada devido à necessidade de 
desenvolver ferramentas para sobrevivência, datam aproximadamente 1.750.000 anos 
ocorrendo desenvolvimento tecnológico com o passar do tempo. Alguns exemplos podem 
ser citados como: as pirâmides, máquina a vapor, canalização do rio Nilo, entre outras. 
Posteriormente, outras invenções como a roda e a máquina simples. Um marco importante 
surgiu com o Engenheiro Gutenberg (1450) que melhorou e introduziu a imprensa 
mecanizada e dividiu a Engenharia em duas eras: engenharia do passado e a moderna.
14
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
 
(a) (b)
Figura 1. (a) O homem primitivo; (b) o início da imprensa. 
Fonte: Disponível em: (a) http://www.dandebat.dk/hellig1.htm. Acesso em: 03 jun. 2019 e (b) Disponível 
em: https://images.fineartamerica.com/images-medium-large-5/johann-gutenbergs-printing-press-cci-
-archivesscience-photo-library.jpg. Acesso em: 03 jun. 2019.
Na primeira fase, a que se refere ao passado é caracterizada como base empírica e 
de aperfeiçoamento e posteriormente definindo-se a Engenharia Moderna como a 
aplicação generalizada dos conhecimentos científicos na solução de problemas. Outras 
contribuições estão no plano das comunicações, transporte e produção de água e 
energia, dentre outros. A partir de 400 anos atrás a engenharia considerada mais atual 
teve uma aceleração muito forte após a Revolução Industrial. Evoluindo, em 1782, 
foi inserida a máquina a vapor na indústria da tecelagem e em 1832 foi fabricado o 
primeiro motor elétrico, mas este só foi usado em 1871. A engenharia é praticada desde 
as primeiras civilizações, tendo se acelerado com o auxílio das atividades militares, 
sendo que o primeiro curso de engenharia surgiu com Napoleão Bonaparte (França). As 
responsabilidades de um engenheiro naquela época eram: construção e funcionamento 
de engenhos para a guerra, estocagem de alimentos, construção de pontes, estradas 
(incluindo sua manutenção) para facilitar a movimentação de tropas. Devido a outras 
atividades além dos militares, como a construção de casas, equipamentos e outros, não 
havia distinção entre engenheiro militar e civil.
1.1.1 As primeiras escolas de engenharia no mundo
Abaixo encontra-se o Quadro 1 com as primeiras Escolas de Engenharia conhecidas 
no mundo:
http://www.dandebat.dk/hellig1.htm. Acesso em: 03 jun. 2019
https://images.fineartamerica.com/images-medium-large-5/johann-gutenbergs-printing-press-cci-archivesscience-photo-library.jpg
https://images.fineartamerica.com/images-medium-large-5/johann-gutenbergs-printing-press-cci-archivesscience-photo-library.jpg
15
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
1506 Veneza: primeira escola dedicada a engenheiros e artilheiros
1747 França: primeira escola de Engenharia do mundo, a École dès Ponts et Chaussées
1794 Foi criada a primeira escola de Engenharia dos EUA: A Academia Militar de West Point
1854 Zurique: a escola técnica mais importante dos países de língua alemã
1865 Estados Unidos: Massachussets Institute of Technology (1865)
1905 Carnegie Institute of Technology
1919 California Institute of Technology
Quadro 1. Escolas de Engenharia no mundo. 
Fonte: Adaptado de Bazzo W. A, 2006 Pag. 75
1.2 A ENGENHARIA NO BRASIL 
No Brasil a maior manifestação de escolas de engenharia foi por meio das construções 
de igrejas, engenhos e fortificações.
1810 Primeira escola de Engenharia do Brasil foi fundade pelo Príncepe Regente (futuro Rei D. João VI)
1874 Criada a Escola Politécnica do Rio de Janeiro
1876 Escola de Minas de Ouro Preto
1893 Escola Politécnica de São Paulo
... De lá para cá, existem mais de 300 cursos de engenharia no país e continuam crescendo. 
Quadro 2. Escolas de Engenharia no mundo.
Fonte: Adaptado de Bazzo W. A, 2006 Pag. 78
Em uma visão geral de 360°, observa-se a importância dos engenheiros, pois quase 
tudo que está em nossa volta como o computador, o mouse, o celular, inclusive a energia 
elétrica, foi desenvolvido, projetado e executado por engenheiros. 
Por definições mais coloquiais, engenharia é: “Aplicação de conhecimentos científicos 
e habilidades específicas à criação de estruturas, dispositivos e processos que se utilizam 
para converter recursos naturais em formas adequadas ao atendimento das necessidades 
humanas”.
Em outra visão Holtzapple e Reece (2006, p. 1) relata:
16
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Engenheiros são indivíduos que combinam conhecimentos da ciência, 
da matemática e da economia para solucionar problemas técnicos 
com os quais a sociedade se depara. É o conhecimento prático que 
distingue os engenheiros dos cientistas, está na ênfase da praticidade. 
E segundo o engenheiro A. M. Wellington (1847 – 1895) que descreveu a 
engenharia como “a arte de fazer bem, com um dólar, o que outro pode 
fazer com dois.”
EXERCÍCIO:
• Faça uma busca na internet e liste três inovações tecnológicas as quais provo-
caram efeitos grandiosos na civilização justificando cada descrição.
• Elabore um questionário sobre inovação tecnológica e suas influências na sociedade, 
com no máximo 5 perguntas, e submeta a cinco engenheiros que atuam no mercado 
do trabalho. Faça uma comparação com as suas respostas e veja como elas variam de 
acordo com o campo de atuação e experiência profissional de cada engenheiro.
1.3 O QUE É COMPETÊNCIA PROFISSIONAL?
São ações e operações mentais que, associadas a saberes teóricos ou experimentais, 
proporcionam habilidades de saber como fazer. Segundo definição de Bazzo e Pereira 
(2006 p. 88), dentro das competências técnicas legais as atribuições legais de um 
engenheiro são: construir, analisar, avaliar, pesquisar, gerenciar, fiscalizar, controlar, 
desenvolver, ensinar, ensaiar, projetar, operar, manter, supervisionar, estudar, vender, 
vistoriar, testar e outras.
17
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Figura 2: O engenheiro. 
Fonte: Disponível em: https://www.shutterstock.com/image-photo/inside-heavy-industry-factory-fema-
le-industrial-761907082?src=jz1bTDHV4Ob4TmCSUeU3iw-1-0&studio=1. Acesso em: 03 jun. 2019
As competências em engenharia sugeridas pelo Instituto Nacional de Estudos e 
Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira e Ministério da Educação, INEP (2007) são:
• Argumentação e poder de síntese associada ao domínioda língua portuguesa;
• Assimilação e aplicação de novos conhecimentos;
• Raciocínio espacial, lógico e matemático;
• Capacidade crítica de identificação e solução de problemas;
• Observação, interpretação e análise de dados e informações;
• Utilização do método científico e do conhecimento tecnológico na prática 
profissional;
• Leitura e interpretação de textos técnicos e científicos;
• Pesquisa, obtenção de resultados, análise e elaboração de conclusões, propor 
soluções para problemas de engenharia;
• Habilidade de liderar pessoas e trabalhar em equipe;
• Habilidade de comunicar em mais de uma língua.
1.4 AS FUNÇÕES DO ENGENHEIRO
As funções dos engenheiros podem ser qualificadas como:
• Pesquisadores;
• Desenvolvimento;
• Projeto;
https://www.shutterstock.com/image-photo/inside-heavy-industry-factory-female-industrial-761907082?src=jz1bTDHV4Ob4TmCSUeU3iw-1-0&studio=1
https://www.shutterstock.com/image-photo/inside-heavy-industry-factory-female-industrial-761907082?src=jz1bTDHV4Ob4TmCSUeU3iw-1-0&studio=1
18
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
• Produção;
• Testes Operacionais;
• De vendas;
• Gerentes;
• Consultores;
• Professores;
• De construção.
O Engenheiro tem um forte raciocínio analítico e capacidade sistêmica de ponderar 
e integrar diversos elementos do ambiente de trabalho. Devido às competências 
explícitas, tem sido solicitado a ocupar cargos até então destinadas aos administradores 
e economistas. Contudo, de modo geral, sua atuação como engenheiro recai em aplicar 
conhecimentos científicos na resolução de problemas. Na vida de engenheiro e em sua 
caminhada ao longo dos tempos, a todo instante é solicitado a resolver problemas, o que 
sintetiza a engenharia de modo geral.
1.5 ÁREAS DE ATUAÇÃO DO ENGENHEIRO
No Brasil estima-se que existam mais de 90 tipos diferentes de engenharia. Porém, 
neste material, a ênfase será em apenas seis áreas de atuação:
• Mecânica;
• Civil;
• Controle e Automação;
• Ambiental;
• Produção;
• Elétrica.
• Suas características seguem abaixo:
1.5.1 Engenharia Mecânica
• Projetar motores, máquinas, instalações entre outros;
• Preparar processos de fabricação, mantutenção e montagem;
• Outras atividades pertinentes a área.
19
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
1.5.2 Engenharia Civil
• Organizar e projetar obras relacionadas a pontes, túneis, barragens, estradas, vias 
férreas, portos, canais, rios, aeroportos, sistemas de transportes, abastecimento 
de água e saneamento;
• Acompanhar as diversas etapas da obra com estudos de sol, incidência de vento 
etc.;
• Dimensionar Estruturas, materiais empregados, traçar cronogramas físicos e 
financeiros bem como controle de obra eficiente.
1.5.3 Engenharia De Controle e Automação 
• Controlar padrão de produtos e relacionar a redução de seus custos;
• Realizar à interface entre os diversos sistemas mecânicos, eletrônicos e processos 
industriais;
• Implementar a manutenção de vários sistemas de controle e automação entre os 
diversos sistemas.
1.5.4 Engenharia Sanitarista e Ambiental 
• Projetar, orçar, gerenciar e elaborar obras relativas as instalações e saneamento 
ambiental desempenhando um papel importante de contribuição da melhoria e 
qualidade ambiental para o desenvolvimento sustentável.
1.5.5 Engenharia de Produção
• Desenvolver associação das atividades das engenhariais tradicionais, tais como: 
gerenciar, racionalizar e vizualizar problemas de forma global buscando eficiência 
em processo produtivos.
20
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
1.5.6 Engenharia Elétrica
• Realizar, elaborar e projetar equipamentos que envolvam eletricidade bem como 
geração, transmissão e distribuição de energia elétrica entre outros.
EXERCÍCIO:
• Realize uma pesquisa individual sobre as grandes obras de engenharia que a sua 
cidade já recebeu desde a sua fundação. Enumere as mais importantes. Enumere 
agora três obras que você considera importante para o desenvolvimento da sua cidade.
1.6 PERFIL DO ENGENHEIRO
O mercado de trabalho, está sempre em evolução e dessa forma, exigindo novas 
habilidades e competências, como por exemplo: habilidade de liderar e trabalhar em 
equipes para resolver problemas e a habilidade de se comunicar em mais de um idioma. 
Em busca de desenvolvimento profissional e para melhorar as chances de sucesso, o 
Engenheiro deve procurar:
a. Desenvolver um ótimo embasamento científico e tecnológico;
b. Ter uma ampla formação, contemplando conhecimento de outras línguas e 
conhecimento em outras áreas como por exemplo, política, economia; 
c. Desenvolver a versatilidade (se tornar de fácil e rápida adaptação a diferentes tipos 
de trabalho, nas mais diversas situações);
d. Ser autodidata;
e. Desenvolver os seguintes tipos de inteligência: Inteligência Cognitiva (QI) que 
envolve capacidades como atenção, percepção, memória, raciocínio, obtendo 
assim conhecimento através da percepção; Inteligência Emocional (QE) e 
Inteligência Financeira (QF).
PARA REFLETIR:
• Faça uma comparação entre a sua definição de engenharia antes de começarmos a fazer este 
21
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
estudo e a sua atual definição. Quais são as principais diferenças?
1.7 OS DESAFIOS DA ENGENHARIA NO BRASIL NO SÉCULO XXI
Vivendo num mundo em que há constante mudança em tecnologia e com o auxílio 
de redes sociais e internet, a transferência de informação é muito rápida. Podemos então 
nos perguntar: O que fazer diante de tanta inovação? Os engenheiros desempenharam 
importantes tarefas que proporcionaram o desenvolvimento do país no passado. 
Atualmente, a participação desse profissional continua a ser importante, mas se faz 
também importante, o constante aperfeiçoamento profissional. 
Com o passar do tempo, diversas escolas de engenharia foram abertas, entre elas em 
1810 à academia Real Militar, que substituiu a Real Academia de Artilharia, Fortificação e 
Desenho. Depois, ela tornou-se à Escola politécnica do Rio de Janeiro sendo posteriormente 
chamada de Escola Nacional de Engenharia. Hoje ela é à Escola de Politécnica da UFRJ. 
É importante que os dirigentes de instituições de ensino, saibam o que pensam os 
outros setores da sociedade, daí a necessidade de se promover ajustes necessários na 
formação contínua de um engenheiro. É importante discutir as questões da engenharia 
contemporânea, para que isso gere frutos e riquezas para o país, tais como a construção 
de submarinos e promover o programa nuclear brasileiro. Uma também importante área 
é a área das telecomunicações e o seu papel no desenvolvimento tecnológico brasileiro. 
 
SAIBA MAIS:
Prezados acadêmicos a leitura faz parte do desenvolvimento da aprendizagem 
e é notório que ao longo dos séculos, o conhecimento vem se ampliando e conso-
lidando. Portanto não deixe de expandir. 
Leia o artigo intitulado “Avaliação das competências necessárias ao engenheiro de produção: 
a visão das empresas da região metropolitana de Porto Alegre”, publicado por Mirian Borchardt 
et al. no XXVII Encontro Nacional de Engenharia de Produção. Este artigo é interessante pois 
aborda os conceitos estudados até agora, capacidades e habilidades específicas dos engenhei-
ros, aplicada a região metropolitana de Porto Alegre.
22
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
1.8 OS ÓRGÃOS PROFISSIONAIS: SISTEMA CONFEA E CREA
No ano de 2016 o Sistema CONFEA/CREA e Mútua completou 83 anos de 
funcionamento. Esta unidade tem por objetivo retratar o surgimento do Conselho Federal 
de Engenharia e Agronomia e as funções do CREA (Conselhos Regionais de Engenharia, 
e Agronomia) bem como uma explanação sobre as Normas Técnicas da Engenharia.
Figura 3: Logotipo do CREA e do CONFEA
Fonte: Disponível em: https://portal.crea-sc.org.br/. Acesso em: 03 jun. 2019; disponível em: http://
www.confea.org.br/. Acesso em: 03 jun. 2019.
EXERCÍCIO:
Visite o link https://portal.crea-sc.org.br/duvidas-frequentes/ (na parte “dú-
vidas frequentes”) e também em demais links no site do CREA/SC e responda as 
seguintes perguntas:• O que é ART e qual a sua importância?
• O que é um acervo técnico?
• Quais as possíveis penalidades a serem impostas ao profissional que não emitir a ART de 
um trabalho que está realizando?
• Quais são os objetivos do CREAjr-SC?
1.8.1 Sistema CONFEA – Conselho Federal de Engenharia e Agronomia
A história do CONFEA surgiu em 1933 pelo Decreto 23.569 pelo então presidente 
Getúlio Vargas e foi considerado um marco na história do Brasil. O sistema CONFEA/ 
CREA possui aproximadamente um milhão de profissionais registrados e movimenta 
uma parcela considerável do PIB em um mercado cada vez mais competitivo. Neste 
https://portal.crea-sc.org.br/
http://www.confea.org.br/
http://www.confea.org.br/
23
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
contexto esta é a instancia superior para qualquer profissional filiado recorrer de uma 
decisão referente ao seu exercício profissional. 
Em 2013, o Sistema completou 80 anos desde sua fundação, sendo hoje formado por 
27 conselhos regionais, 9 coordenadorias de câmaras especializadas. Anualmente, em 
conformidade com sua missão, os CREAS recepcionam no mercado de trabalho, milhares 
de egressos oriundos de cursos de graduação das profissões abrangidas pelo Sistema o 
qual possui um presidente, eleito pelo voto direto e secreto dos profissionais. Dentre as 
várias comissões atuantes, há também comissões de apoio e auxílio aos diretores que 
possuem como objetivo, aumentar a eficiência dos trabalhos. 
1.8.2 CREA – Conselho Regional De Engenharia E Agronomia
Na sistematização do CREA os conselhos regionais possuem com prioridade proteger 
a sociedade do exercício ilegal da profissão. O engenheiro, como profissional é obrigado 
a ter uma licença “carteira”. Para se obter este registro na ocasião de sua elaboração, é 
necessário que o profissional apresente os seguintes documentos:
a. Requerimento para Registro profissional – RRP (fornecido pelo CREA);
b. Diploma ou certificado original e fotocópia legível (frente e verso), devidamente 
registrado no órgão competente designado pelo MEC (para profissionais de nível 
técnico de segundo grau, no verso do diploma deverá constar, em carimbo de 
registro, a data da publicação da lauda do Diário Oficial);
c. Histórico Escolar contendo disciplinas, notas e respectivas cargas horárias;
d. RG ou RNE (Registro Nacional de Estrangeiro) e CPF, Título de Eleitor e prova 
de quitação com a Justiça Eleitoral (quando brasileiro), Certificado Militar, 
comprovante de Residência (fotocópias legíveis, frente e verso, apresentadas 
juntamente com os originais, ou cópias autenticadas);
e. 02 (duas) fotografias atuais, de frente, em cores com fundo branco, nas dimensões 
3x4 cm, sem data;
f. Cartão de registro provisório vencido, se houver;
g. Comprovante do pagamento da anuidade e taxas.
EXERCÍCIO:
a. Faça um breve relato referente as atividades do CREA na sua região.
24
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
b. Relacione quais normas técnicas são aplicadas na indústria automobilística.
1.9 NORMAS TÉCNICAS DE ENGENHARIA
Cada companhia, instituição de ensino ou grupo de trabalho, pode definir suas 
próprias normas técnicas. Contudo, a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) 
é o Foro Nacional de Normalização no Brasil. As norms técnicas da ABNT existem para:
• Tornar o desenvolvimento, a fabricação e o fornecimento de produtos e serviços 
mais eficientes, mais seguros e mais limpos;
• Facilitar o comércio entre países tornando-o mais justo;
• Fornecer aos governos uma base técnica para saúde, segurança e legislação 
ambiental, e avaliação da conformidade;
• Compartilhar os avanços tecnológicos e a boa prática de gestão;
• Dissimilar a inovação;
• Proteger os consumidores e usuários em geral, de produtos e serviços;
• Tornar a vida mais simples provendo soluções para problemas comuns.
1.9.1 Objetivos das normas técnicas
As normas, são elaboradas com objetivo de serem usadas como referência tem a 
característica de serem repetitivas e são usadas como regulamentação, acreditação 
e informações relevantes. Conforme refere a Figura 4 abaixo, entre os objetivos da 
normatização encontramos: segurança, proteção do produto, controle da variedade, 
proteção do meio ambiente, intercambialidade, eliminação de barreiras técnicas e 
comerciais, compatibilidade, comunicação, entre outros.
25
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Figura 4. Objetivos da Normalização. 
Fonte: Disponível em: www.abnt.org.br/normalizacao/o-que-e/objetivos. Acesso em: 03 jun. 2019.
1.9.2 Níveis De Normalização
O conteúdo de níveis de normalização abrange uma normalização nacional, regional e 
internacional. A Figura 5 apresenta as normas na forma de uma pirâmide, demonstrando 
as diversas hierarquias de sua utilização.
Figura 5. Objetivos da Normatização. 
Fonte: Disponível em: www.abnt.org.br/normalizacao/o-que-e/niveis-de-normalizacao. 
Acesso em: 03 jun. 2019
http://www.abnt.org.br/normalizacao/o-que-e/objetivos
http://www.abnt.org.br/normalizacao/o-que-e/niveis-de-normalizacao
26
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Os níveis setoriais acima descritos são:
Nivel empresarial
Elaboradas por empresas ou grupo de em-
presas com o objetivo de orientar compras, 
fabricação, vendas e outras operações
Normas Petrobras ou procedimen-
tos de gestão da qualidade.
Nível de associação
Elaboradas no âmbito de entidades asso-
ciativas e técnicas para o uso de associa-
dos. 
American Society for Testing and 
Materials (ASTM).
Nível nacional
 Elaboradas pelo governo, indústrias, consu-
midores e comunidade científica e emitidas 
por um Organismo Nacional de Normali-
zação, reconhecido como autoridade para 
torná-las públicas.
Normas da Associação Brasileira de 
Normas Técnicas (ABNT) ou Asso-
ciação Alemã de Normas Técnicas 
(DIN).
Nível regional
Estabelecidas por um Organismo Regional 
de Normalização para aplicação em um 
conjunto de países.
Normas da Associação Mercosul 
de Normalização (AMN) ou Comitê 
Europeu de Normalização (CEN).
Nível internacional
Normas técnicas, de abrangência mundial, 
estabelecidas por um Organismo Interna-
cional de Normalização, reconhecidas pela 
Organização Mundial do Comércio (OMC). 
International Organization for Stan-
dardization (ISO)
Quadro 3. Níveis de Normatização. 
Fonte: ABNT, 2017. http://www.abnt.org.br/normalizacao/o-que-e/niveis-de-normalizacao. 
Acesso 10 jun.2019.
EXERCÍCIO:
Leia a reportagem intitulada “Catástrofe de Brumadinho traz ao CREA-PE discus-
são sobre barragens” publicada no site do CREA-PE e escreva um parágrafo sobre a 
importância do CREA de vários estados se reunirem e discutirem a catástrofe de Brumadinho.
1.10 COMO SÃO ELABORADAS AS NORMAS TÉCNICAS NO BRASIL
No Brasil, a partir da definição de um problema, basta alguém apresentar uma 
solicitação formal à ABNT, que, no caso, é a única entidade que faz a gestão de todo o 
processo de normalização no Brasil, descrevendo a necessidade da existência da Norma 
http://www.abnt.org.br/normalizacao/o-que-e/niveis-de-normalizacao
27
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Brasileira, listando as empresas, entidades e indivíduos que possam ter interesses na sua 
elaboração e aplicação. (NAKAMURA, 2016). O processo se inicia e evolui passando pelas 
diversas comissões de estudo e então se definem as suas devidas caracteristicas evolui 
até a publicação no diário oficial da união.
1.11 COMO SÃO ELABORADAS AS NORMAS TÉCNICAS NA EUROPA
Como nos demais países, estas são inspiradas nos procedimentos internacionais 
e o processo é muito semelhante ao do Brasil por meio de entidades responsáveis por 
toda a gestão do processo de normalização voluntária e consensual. Apenas em países 
comunistas as normas são ditadas exclusivamente pelo governo. 
Na França, a entidade normalizadora é a AFNOR (Association Française de 
Normalisation), no Reino Unido é a BSI (British Standards Institution) e na Alemanha, 
quem é o instituto responsável pela normalização nacional é o DIN (Deutsches Institut 
für Normung). Fundada em 1917, atualmente aentidade alemã consta com pouco mais de 
10 mil normas, porém, já chegou a ter quase 30 mil. (NAKAMURA, 2016). 
1.12 COMO SÃO ELABORADAS AS NORMAS TÉCNICAS NOS ESTADOS UNIDOS
Nos Estados Unidos o sistema adotado é um pouco mais diversificado, mas é 
direcionado pela ANSI (American National Standards Institute). Até o final de 2002 esta 
entidade já possuía mais de 11500 normas. (BAZZO, PEREIRA, 2006).
SAIBA MAIS:
Vimos a importância da utilização das normas e suas aplicações, agora che-
gou o momento das atividades de auto estudo. Faça a leitura da quarta edição da 
“Acessibilidade, Cartilha de Orientação”, lançada no Crea/SC.
28
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
CONSIDERAÇÕES FINAIS
 Nesta unidade apresentamos a “profissão engenheiro”, a evolução da engenharia no 
Brasil e em diferentes países do mundo. Discutimos as habilidades que um engenheiro 
precisa desenvolver para que tenha sucesso profissional, bem como características 
peculiares de cada engenharia e suas áreas de atuação. Apresentamos os órgãos 
profissionais que regem as atividades de engenharia. 
Engenheiros são indivíduos que combinam conhecimentos da ciência, da matemática 
e da economia para solucionar problemas técnicos com os quais a sociedade se depara. 
É o conhecimento prático que distingue os engenheiros dos cientistas, está na ênfase 
da praticidade. E segundo o engenheiro A. M. Wellington (1847 – 1895) que descreveu a 
engenharia como “a arte de fazer bem, com um dólar, o que outro pode fazer com dois.”
Competências profissionais, são ações e operações mentais, que associadas a saberes 
teóricos ou experimentais, proporcionam habilidades de saber como fazer.
O mercado de trabalho, está sempre em evolução e dessa forma, exigindo novas 
habilidades e competências, como por exemplo: habilidade de liderar e trabalhar em 
equipes para resolver problemas e a habilidade de se comunicar em mais de um idioma.
O Engenheiro tem um forte raciocínio analítico e capacidade sistêmica de ponderar 
e integrar diversos elementos do ambiente de trabalho. Devido às competências 
explícitas, tem sido solicitado a ocupar cargos até então destinadas aos administradores 
e economistas. Contudo, de modo geral, sua atuação como engenheiro, recai em aplicar 
conhecimentos científicos na resolução de problemas. Na vida de engenheiro e em sua 
caminhada ao longo dos tempos, a todo instante é solicitado a resolver problemas, o que 
sintetiza a engenharia de modo geral.
As normas são elaboradas com objetivo de serem usadas como referência tem a 
característica de serem repetitivas e são usadas como regulamentação, acreditação 
e informações relevantes. Conforme discutido nesta unidade, entre os objetivos da 
normatização, encontramos: segurança, proteção do produto, controle da variedade, 
proteção do meio ambiente, intercambialidade, eliminação de barreiras técnicas e 
comerciais, compatibilidade, comunicação, entre outros.
Esperamos que você tenha se familiarizado um pouco mais com a engenharia como 
profissão, organizações regulamentadoras e as responsabilidades de cada modalidade 
de engenharia. Na próxima unidade vamos apresentar, discutir e analisar “o projeto”. 
Independente da área de atuação do engenheiro, mostraremos que a habilidade de 
desenvolver um projeto é algo que todos os engenheiros têm em comum. 
29
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
EXERCÍCIO FINAL
1. [COMPREENSÃO] Os problemas que são apresentados aos engenheiros geralmente 
possuem elevada complexidade para serem totalmente representados em termos 
matemáticos, portanto, são utilizados modelos, que nada mais são do uma representação 
abstrata e simplificada de um sistema real. De acordo com o estudo desta unidade qual 
é a afirmação mais correta quanto às funções do engenheiro independente de sua 
especialidade?
A. Engenheiro é um profissional que constrói pontes, casas, edifícios estádios e 
viadutos.
B. Engenheiro é o profissional que tem por função analisar tendências de mercado 
para investimentos dos produtos que sua empresa produz.
C. Engenheiro é o profissional que desempenha funções de assistência técnica 
quando linhas de transmissão são acidentalmente derrubadas por árvores que 
caem durante tempestades.
D. Engenheiros são profissionais que desempenham uma grande gama de funções, 
como por exemplo, vendas, gerencia, projetos, teste, produção, pesquisa, ensino 
e consultorias.
E. Engenheiros são funcionários que exercem cargos de gerência em grandes 
montadoras.
2. [CONHECIMENTO] Entende-se por entidade de classe, uma sociedade de empresas 
ou pessoas com forma e natureza jurídica próprias, de natureza civil, sem fins lucrativos 
e não sujeita a falência, constituída para prestar serviços aos seus associados. No caso 
das engenharias qual é o significado das siglas CONFEA e CREA, respectivamente?
A. Conselho Federal de Arquitetura e Centro de Representação e Assistência
B. Conselho Federal de Arquitetura e Conselho Regional de Arquitetos
C. Conselho Federal de Engenharia e Agronomia e Conselho Regional de Engenharia 
e Agronomia.
D. Conselho Federal do Agronegócio e Conselho Regional de Agricultura.
E. Confederação de Esporte e Atletas e Centro de Reabilitação e Assistência.
3. [COMPREENSÃO] Existem muitas possibilidades de atuação para os engenheiros 
e o grau de dificuldade do processo de formação podem explicar a versatilidade. 
As competências desenvolvidas na graduação em Engenharia também facilitam a 
migração dos engenheiros para outras áreas, e os tornam requisitados nos mais diversos 
mercados. Habilidades estas ligadas à solução de problemas, um dos principais desafios 
30
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
no ambiente de negócios. Conforme o estudo que fizemos durante esta unidade é 
correto afirmar que:
A. Engenheiros são profissionais que atuam em uma única área profissional.
B. As normas técnicas são normas internacionais igualmente aplicáveis e definidas 
em todos os países do mundo.
C. As normas técnicas são definidas para facilitar o comércio entre países, proteger 
consumidores e tornar a prestação de serviços mais seguro.
D. registro no CREA é feito automaticamente após a graduação em qualquer escola 
de engenharia credenciada no país.
E. Apenas brasileiros natos podem ser registrados no CREA.
REFERÊNCIAS
ABNT - Associação Brasileira de Normas técnicas. Disponível em: www.abnt.org.br. 
Acesso em 16, set 2016.
BAZZO, W. A; PEREIRA, L. T. V. Introdução à Engenharia: Conceitos, ferramentas e 
comportamentos. 2. Ed. Florianópolis: EDUFSC, 2006.
HOLTZAPPLE, M. T; REECE, W. D. Introdução à Engenharia. Rio de Janeiro: LTC, 2006.
INEP (2007) – www.educacaosuperior.inep.gov.br – acesso em 16, mar de 2016.
NABUCO A. O Brasil da inovação- Um panorama dos avanços em pesquisa e tecnologia 
– Editora Caros Amigos – 2013 – São Paulo
NAKAMURA, J. Normas técnicas em construção. Disponível em: http://techne.pini.
com.br/engenharia-civil/78/artigo285280-1.aspx. Acesso em 28 nov. 2016.
http://www.abnt.org.br/
http://www.educacaosuperior.inep.gov.br/
31
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
2
unidade
PROJETO DE 
ENGENHARIA E 
MODELAGEM
32
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
INTRODUÇÃO A UNIDADE
Na primeira Unidade, estudamos sobre a profissão “Engenheiro”, diferentes áreas de 
atuação desse profissional, seus órgãos profissionais e as normas técnicas que regem as 
atividades do engenheiro.
Independente da área de atuação, é de consenso, e de fato uma realidade, que 
engenheiros trabalham com projetos. Nesta unidade vamos estudar a definição, estrutura 
e estratégias de desenvolvimento de um projeto.
Uma das principais razões pelas quais um projeto não tem sucesso, ou seja, não traz 
os resultados esperados, é a falha ao se executar adequadamente as fases de um projeto. 
Muitos recursos são desperdiçados caso, por exemplo, um projeto não atende os objetivos 
pedidos pelo cliente ou às necessidades da estrutura interna de uma indústria. Caso um 
cliente peça por um assento mais confortável em ummodelo de carro, o projetista precisa 
primeiramente saber qual é o conceito de conforto definido pelo cliente, para alguns, 
conforto é definido como um melhor apoio para as costas, para outros um melhor apoio 
para os braços ou uma área maior para acomodar as pernas. A estética do novo assento 
pode ser atrativa, mas se as características acima não forem atendidas, o projeto falhou 
por não atender o objetivo, ou seja, não atende a necessidade do cliente.
Nesta unidade definimos cada etapa de um projeto e chamamos a atenção para o fato 
de que embora o projeto seja executado de maneira sistemática, todas as fases trazem 
igual importância ao sucesso do resultado. 
Os objetivos dessa unidade são:
• Apresentar a definição de projeto;
• Apresentar as fases da execução de um projeto;
• Desenvolver pensamento crítico e lógico necessários para o planejamento de um 
projeto;
• Desenvolver a habilidade de propor melhorias na execução de um projeto;
• Apresentar modelagem e tipos de modelos na engenharia;
• Desenvolver a modelagem de um sistema físico;
• Mostrar o papel da matemática na modelagem;
• Discutir resultados de um modelo matemático.
33
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
2 O PROJETO 
Engenheiros são formados para identificar, formular e solucionar problemas. A 
solução de tais problemas, contudo, pode exigir a necessidade de novos produtos e 
processos. Mas para se chegar à solução é necessário ocorrer um conjunto ordenado 
de ações as quais são denominados de projeto. Conforme Bazzo e Pereira (2008. p. 202) 
pode-se dizer que o projeto é a essência da engenharia e de acordo com Rozenfeld et al. 
(2006, p.155) se trata de um esforço temporário, levado a efeito para criar um produto ou 
um serviço único”
São exemplos de projetos de engenharia: construção de uma usina siderúrgica, um 
novo modelo de veículo etc.
De acordo com Bazzo e Pereira (2006), projeto pode ser definido como um conjunto 
de atividades que precede a execução de um produto, sistema, processo ou serviço. No 
transcorrer do trabalho cabe ao engenheiro modificar através da aplicação de técnicas 
próprias as informações coletadas em resultado que venha de encontro às necessidades 
captadas no início do trabalho.
2.1 FASES DE UM PROJETO
São vários e diferentes os olhares dos autores quanto às fases de um projeto, mas de 
forma geral segue o seguinte fluxo:
a. Identificação de uma necessidade: Geralmente o projeto inicia por alguma 
insatisfação com a situação atual. Algumas delas surgem a fim de reduzir custos, 
aumentar confiabilidade, desempenho de sistemas ou para satisfazer o desejo do 
público consumidor.
b. Definição do problema: O problema é mais específico que a identificação 
da necessidade, esta é mais genérica. Sua definição orienta a solução e daí a 
importância desta fase. É importante não confundir a solução do problema, com 
o próprio problema – às vezes a solução não é um aperfeiçoamento da situação 
atual.
c. Coleta de dados: Nesta fase a atitude do engenheiro é crucial pois estas referências 
que podem ser oriundas de fabricantes, internet, coletas em campo, banco de 
dados entre outras, serão de fundamental importância para elaboração e análise 
34
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
do trabalho. 
d. Concepção da solução: Após ter definido o problema e a coleta das informações 
para o projeto, o engenheiro deve se empenhar em buscar soluções através 
da formulação de modelos, descrição de processo, conhecimentos técnicos, 
especificação de componentes e configurações gerais de processo.
e. Avaliação: Nesta fase, é feita uma análise completa que pode empregar cálculos 
detalhados até mesmo com a ajuda de computadores.
f. Especificação da solução final: Neste momento, é feito um memorial descritivo 
sobre todos os detalhes estipulados que podem constar:
• Objetivos, funções e localizações das partes do projeto;
• Caracterização da solução final e das propriedades dos materiais especificados;
• Valores diversos previstos;
• Detalhes construtivos e operacionais;
• Desenhos dos sistemas e subsistemas
g. Comunicação do projeto: Uma idéia, por melhor que seja, se não é bem comunicada 
perde seu valor. A comunicação pode ser feita de várias formas. Um projeto de 
engenharia normalmente contém:
• Memorial descritivo;
• Memorial de cálculo;
• Lista de materiais;
• Cronograma;
• Orçamento do projeto;
• Informações gerais
SUGESTÃO DE VÍDEO:
Assista o vídeo “Gerador de hidrogênio. Teste de consumo e potência”. 
• https://www.youtube.com/watch?v=EzsqAdyyeTY&t=1s
Neste vídeo, um experimento é conduzido para se verificar a veracidade da redução de con-
sumo de combustível quando se instala um kit hidrogênio num motor de carro a gasolina.
https://www.youtube.com/watch?v=EzsqAdyyeTY&t=1s
35
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
2.2 CHAT 
Proposta 1
Utilizando a plataforma on-line da UNIAVAN, crie uma discussão com seus colegas 
de disciplina sobre 3 fases de um projeto (apresentados na sessão 2.1) que podem ser 
identificadas no vídeo “Gerador de hidrogênio. Teste de consumo e potência”.
Proposta 2
Discuta com seus colegas de classe alguns modos pelos quais a etapa de “avaliação” 
pode ser melhorada no experimento mostrado no vídeo “Gerador de hidrogênio. Teste de 
consumo e potência”. Para esta discussão, utilize a plataforma on-line UNIAVAN.
PARA REFLETIR
Apesar de todo o cuidado e rigor que grandes companhias têm quanto aos 
seus projetos antes de lançarem um produto no mercado ainda há falhas que só 
são percebidas quando de fato o produto é colocado em uso. Leia o texto “Os 11 maiores erros da 
indústria automotiva” e responda as seguintes perguntas sobre o parágrafo intitulado “O desas-
troso sistema de injeção de combustível da Chrysler os anos 80”:
1. De acordo com a crítica e com o seu entendimento sobre projetos, qual a fase do projeto 
que foi negligenciada e causou este problema de design?
2. Crie um projeto e descreva todas as suas fases para que o problema apresentado na 
crítica seja solucionado.
2.3 ABORDAGENS DE PROBLEMAS EM ENGENHARIA (FATORES DE SUCESSO)
A definição clara do problema é de suma importância, normalmente um engenheiro 
com pouca experiência começa a focar na solução primeiramente antes de conhecer o 
problema. Um problema usualmente, requer um estudo aprofundado da situação, para 
determinar os elementos que se deseja conhecer e todos os parâmetros envolvidos, 
devem ser analisados para que uma ideia geral do processo seja conhecida. Porém, é 
36
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
certo que a ferramenta utilizada para buscar as informações disponíveis durante o curso 
de engenharia, deve auxiliar na solução de problemas.
No texto “Os 11 maiores erros da indústria automobilística” (JALPNIK, 2010), vemos 
que erros de projeto, são detectados apenas após a o produto ser lançado no mercado. 
Companhias que presam pelo relacionamento com o consumidor e qualidade do produto 
que oferecem, devem estudar e solucionar tais erros, o que dá origem a mais um projeto. 
Ou seja, a tarefa de corrigir um erro de projeto, nada mais é do que um projeto novo, e 
como tal deve obedecer aos mesmos critérios e fases de um projeto como apresentado 
no tópico 2.1. 
Se pensarmos de uma maneira bem ampla, podemos fazer a seguinte pergunta: 
“Como devemos organizar a empresa de tal forma que produzimos os produtos com alta 
qualidade e confiabilidade para o consumidor e ao mesmo tempo corrigimos os erros 
que inadvertidamente cometemos nos produtos já lançados no mercado?” A busca da 
resposta dessa pergunta nada mais é do que a execução de mais um projeto. Ou seja, o dia 
a dia de um engenheiro, envolve a proposição e a execução de projetos, que se diferenciam 
em número de funcionários envolvidos, tempo de execução, recursos financeiros gastos, 
entre outros. Contudo, todos eles, não importante quão grandes ou pequenos, obedecem 
às fases de execução apresentadas nesta unidade. 
Imagine-se na seguinte situação vivenciada por um engenheirono final do século 
XX. Participar como membro de uma equipe de projeto de um novo produto formada 
por aproximadamente 1500 engenheiros de diferentes áreas (Mecânica, Elétrica, 
Automação e Controle, químico, aeronáutico etc.) e de 8 diferentes países (Brasil, Japão, 
China, Inglaterra, Alemanha, dentre outros), durante um período de 2 anos e meio. O 
investimento destinado somente nas fases deste projeto foi de U$ 850 milhões. Pense 
na complexidade de gerenciamento de prazo, de custos e de qualidade do produto. 
Você consegue imaginar as possíveis dificuldades de comunicação, e de atendimento 
às necessidades dos futuros clientes desse produto? Essa situação real de engenharia 
aconteceu na empresa brasileira EMBRAER durante o projeto da família de aeronaves 
ERJ-170/190. Antes mesmo do primeiro voo do protótipo, a Embraer já contabilizava mais 
de 110 pedidos em contrato de entrega e mais de 200 opções de compra. Sem dúvidas, 
este foi um dos projetos de engenharia mais bem-sucedido na história das empresas 
brasileiras!
EXERCÍCIO:
Considerando a situação real da empresa brasileira EMBRAER citada acima, 
37
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
quais práticas adotadas naquele projeto poderiam explicar o sucesso alcançado? Apresentar a 
resposta em um texto de 3 parágrafos.
2.4 O QUE É MODELAGEM E O QUE SÃO MODELOS 
Até o momento, vimos que o engenheiro é um grande especialista em solucionar 
problemas, percebemos também, que a solução nasce por meio de projetos, processos e 
sistemas. Neste processo de solução de problemas, um conjunto de fases de projeto, foi 
vista como uma metodologia de trabalho. 
Uma fase crítica de extrema importância para a solução dos problemas é a fase de 
DEFINIÇÃO DO PROBLEMA. Nessa fase, a representação do problema na forma de um 
modelo propicia uma grande contribuição para a sua solução.
Mas o que é um modelo? E quais são as contribuições de sua utilização? Qual é a 
relação entre engenheiros e os modelos? 
Caracteriza-se pela representação simplificada da realidade ou da solução de um 
problema abstrato usado para se similar a realidade.
Modelar nada mais é que representar o SFR (Sistema Físico Real), ou parte dele, em 
forma física ou simbólica.
Ao construir maquetes e protótipos, ao fazer desenhos técnicos em duas ou três 
dimensões por meio de softwares computacionais, ao elaborar equações matemáticas 
que expliquem qualquer tipo de fenômeno, dizemos que o engenheiro está modelando 
(ARAUJO; SMERO, 2016).
MODELOS UTILIZADOS 
PELOS ENGENHEIROS
Fotografias e planta industrial
Representação de um circuito elétrico ou de um sistema 
fluido-mecânico
A representação de um trocador de calor
Expressão matemática
Equação química
Gráficos (bolha, barra, pizza etc.)
Quadro 4. Diferentes tipos de modelos usados em engenharia
Fonte: O autor, 2017.
38
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
2.4.1 Tipos de modelo 
Tipos de modelos utilizados na engenharia e as suas contribuições para a compreensão 
da realidade e solução dos problemas:
• Modelos Icônicos: representam da forma mais real possível o SFR. Sua grande 
utilidade é a possibilidade de poder alterar o projeto com aperfeiçoamento 
que melhorem a segurança de operação e manutenção antes de construir o 
SFR. 
• Modelo Diagramático: Representado por um conjunto de linhas e símbolos que 
em juntos representam uma estrutura ou um comportamento do Sistema. 
• Modelo Matemático: é uma idealização, onde são usadas técnicas de construção 
lógica. Fenômenos e variáveis do problema são descritos por elementos idealizados 
que representam as características essenciais da situação real, através de uma 
expressão matemática. Exemplos de modelos matemáticos: equação de Torricelli, 
Momento de Inércia, centro de massa, expressão geral da posição de um móvel em 
MRUV em função do tempo (s), dentre outros.
SAIBA MAIS:
É de senso comum que matemática e física fazem parte do dia a dia de um en-
genheiro. O artigo publicado por Eliane Cristina Ferruzzi e Lourdes Maria Werle de 
Almeida intitulado, “Modelagem Matemática no ensino de Matemática para engenharia” aborda-
da como tal tema contribui para o desenvolvimento do engenheiro não apenas no âmbito profis-
sional, mas no meio social e pessoal também. Sugiro que você leia o texto e com as conclusões 
que ele traz, tente compreender a válida importância da matemática na vida de um engenheiro.
PARA REFLETIR:
Qual o motivo de se utilizar modelos?
Por que os modelos são limitados?
39
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
• Representação Gráfica: constitui um útil auxílio à visualização, comunicação e 
previsão de projetos. Segmentos de retas ou cores representam uma propriedade, 
como a temperatura, pressão, velocidade, tempo; ou um fato, como o número 
de falhas por unidade de tempo, acréscimo populacional de uma cidade, dentre 
outros.
SUGESTÃO DE VÍDEO:
Assista o vídeo “Modelagem de Processos” e escreva dois parágrafos comparan-
do as definições e conceitos apresentados no vídeo com os conceitos apresentados 
no tópico 2.3.1. O vídeo está disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=nAqtiLw39fs&-
t=28s. Acesso em: 02 jun. 2019.
Neste vídeo, o autor expande o conceito de modelagem à processos, apresenta o que é, as 
razões pelas quais é realizado, os principais objetivos e também como esta deve ser executada 
e sua aplicação no que definem ser “engenharia de requisito”.
O motivo de se modelar é bem amplo, mas os benefícios gerados pela sua utilização são:
• Diminuir a possibilidade de se cometerem possíveis erros de projeto com baixos 
custos;
• Prever e avaliar as melhores soluções de projeto, em termos de custo e qualidade, 
economizando assim o tempo de solução;
• Simular o funcionamento e checar a segurança de uso, produto ou sistema;
• Facilitar a comunicação da equipe durante o projeto;
• Realizar um exame da situação de muitas variáveis, em um menor espaço de 
tempo, determinando seus efeitos, no desempenho do sistema físico real;
• Avaliar os custos envolvidos no projeto;
• Utilizar o modelo como uma representação do produto, para aprovação do cliente;
• Gerar uma estimativa rápida de comportamento de um determinado fenômeno.
A Embraer utiliza de vários recursos de projeto, entre eles, o uso de seu centro de 
realidade virtual, e com isso consegue realizar avanços significativos utilizando esta 
ferramenta em seus projetos desde a fabricação até a montagem de componentes. São 
muitos os benefícios gerados pela sua utilização. Porém, uma das maiores vantagens do 
https://www.youtube.com/watch?v=nAqtiLw39fs&t=28s
https://www.youtube.com/watch?v=nAqtiLw39fs&t=28s
40
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
uso de modelos é o seu custo. Portanto, um modelo é uma representação simplificada 
da realidade, ou de um problema a ser resolvido. Embora que simplificado, auxilia os 
engenheiros a entender a realidade.
Em síntese, a utilização de modelos, ajuda a analisar melhor o problema e melhor 
contemplar soluções para diminuir custos. Contudo, é importante ressaltar, que nenhum 
modelo é totalmente preciso, pois trata-se de uma aproximação e a todo momento pode 
ser melhorado. 
Conforme vimos na unidade anterior, no início de um projeto, o engenheiro define o 
problema a ser solucionado e estabelece modelos que lhe permitam entender melhor a 
realidade a ser superada. 
Figura 6. Hangar da Embraer.
Fonte: Disponível em: https://abrilveja.files.wordpress.com/2017/12/2014-10-17t200458z_122240238_
gm1eaai0b8d01_rtrmadp_3_brazil-embraer.jpg. Acesso em: 02 jun. 2019.
2.5 MODELAGEM POR COMPUTADOR
CAD/CAM: Sistemas integrados de produção visando à prototipagem rápida. O 
acrônimo CAD (Computer Aided Design – Projeto Assistido por Computador) foi utilizado 
pela primeira vez no início dos anos 60 pelo pesquisador do Massachussetes Institute of 
Technology (MIT) Ivan Su- therland. Um exemplo pode ser visto na Figura 7. 
https://abrilveja.files.wordpress.com/2017/12/2014-10-17t200458z_122240238_gm1eaai0b8d01_rtrmadp_3_brazil-embraer.jpghttps://abrilveja.files.wordpress.com/2017/12/2014-10-17t200458z_122240238_gm1eaai0b8d01_rtrmadp_3_brazil-embraer.jpg
41
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Figura 7. Estrutura de um edifício. 
Fonte: Disponível em: http://brsarch.com/uploads/Blog/navis%201.JPG. Acesso em: 02 jun. 2019.
Seu início, se deu no final dos anos 40 e início dos anos 50, propiciando a automação 
de frezamento, torneamento e outras operações. Isso significa que se pode projetar em 
uma tela de computador e transmitir informação por meio de interfaces de comunicação 
entre um computador e um Sistema de fabricação. Sistemas CAD/CAM caracterizam-
se por centralizar a execução de diversas atividades relacionadas ao processo produtivo, 
compreendendo desde o projeto mecânico (CAD) e análise estrutural (MEF), passando 
pela escolha adequada das máquinas CNC. Atualmente a prototipagem rápida também 
pode ser utilizada para desenvolver produtos a qual se possibilita a execução de modelos 
físicos tridimensionais. 
SAIBA MAIS:
Leia o texto “Voo sem piloto reduz custo” e saiba mais sobre como instituições bra-
sileiras têm desenvolvido ciência e superando desafios tecnológicos reduzindo custos 
não somente de pesquisa, mas melhorando a qualidade de atividades desenvolvidas em nosso país. 
http://brsarch.com/uploads/Blog/navis 1.JPG
42
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
EXERCÍCIO:
Com base com o que estudamos nesta unidade, explique quais seriam os be-
nefícios da utilização dos seguintes modelos: i) fluxograma industrial, ii) equação 
química, iii) maquete, iv) desenho técnico em duas dimensões e v) esquema representativo de 
uma caldeira industrial 
2.6 MODELAGEM DE PROBLEMAS FÍSICOS
É de senso comum, que um engenheiro é um profissional que constantemente utiliza 
conceitos da matemática e física para desenvolver seus projetos. 
Muitos estudantes se sentem intimidados pela quantidade de conceitos da matemática 
e física que terão que dominar para ser um profissional de sucesso. Contudo, não há razão 
para alunos se sentirem intimidados pela matemática e física. Cálculo, Álgebra Linear, 
Geometria Analítica, Mecânica, Termodinâmica, Eletromagnetismo são exemplos de 
disciplinas fundamentais para qualquer área de atuação de um engenheiro, contudo, 
tais conceitos serão adequadamente apresentados e ensinados a você de forma que não 
comprometam a formação nem o progresso de sua vida acadêmica e profissional.
Alguém poderia então fazer a legítima pergunta: “Por que tais disciplinas são tão 
fundamentais para a engenharia?” A resposta é tão simples quanto a pergunta. Tais 
disciplinas são fundamentais para a engenharia, porque tais disciplinas apresentam as 
ferramentas necessárias para que o engenheiro modele o problema a ser resolvido da 
forma mais próxima da realidade possível.
Perceba que na resposta desta pergunta usamos duas palavras chaves. A primeira delas 
é a palavra “modele” e a segunda palavra é “realidade”. Vimos no estudo desta unidade 
que modelar significa representar um sistema físico real. Quanto melhor um engenheiro 
dominar conceitos de matemática e física, melhor será o modelo por ele criado, ou seja, 
melhor será sua representação do sistema físico a ser estudado.
Vamos mostrar a seguir, uma situação em que modelamos um sistema físico. Vamos 
estudar a seguinte situação real apresentada por Çengel e Turner (2001, p. 433): Um carro 
é lançado em um lago durante um acidente e encosta no fundo do lago com as suas quatro 
rodas para baixo. A porta do carro tem 1,2m de altura e 1m de largura. O topo da porta 
está há 8m de profundidade abaixo da superfície da água. Pede-se para que se determine 
a força hidrostática agindo na porta do carro e a localização do centro de pressão e se 
43
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
faça uma discussão a respeito da possibilidade do motorista ser capaz de abrir a porta do 
carro. A Figura 8 representa a situação a ser estudada.
Antes de começarmos a pensar na solução do problema, vamos primeiramente 
entender qual é o problema a ser resolvido. Na realidade o que queremos saber é se um 
motorista dentro de um carro é capaz de abrir a porta, quando o carro está submerso a 
8m de profundidade. 
Perceba que o próprio enunciado do problema já dá início a modelagem. O enunciado 
afirma que o carro encosta no fundo do lago com as quatro rodas para baixo. Conforme 
podemos ver na Figura 9, existe a possibilidade de um carro aterrissar no fundo de um 
lago de rodas para cima, o que comprova que a hipótese de o carro estar com as rodas 
para baixo é uma aproximação, algo característico de uma modelagem.
Há uma série de perguntas a serem respondidas que o problema não nos dá informações 
a respeito, o que demanda a necessidade de fazermos mais hipóteses.
Figura 8. Carro submerso. 
Fonte: Disponível em: http://www.paper-plane.fr/wp-content/uploads/2011/10/Mini-countryman-drive-
-out-loud-middle-east-aquarium-dubai-mall-fish-3-600x399.jpg. Acesso em: 11 jun. 2019.
Com a prática desenvolvida resolvendo problemas físicos, o estudante será capaz de 
fazer estas hipóteses antes mesmo de se começar a resolver o problema. Contudo, não se 
sinta pressionado a conhecê-las todas logo no começo. Conforme a solução do problema 
progride, a necessidade de hipóteses torna-se evidente e mesmo que não definidas no 
início, elas podem e devem ser definidas no decorrer da análise, até porque, caso assim 
não o fosse, a solução seria impossível ou extremamente complicada de ser encontrada.
http://www.paper-plane.fr/wp-content/uploads/2011/10/Mini-countryman-drive-out-loud-middle-east-aquarium-dubai-mall-fish-3-600x399.jpg
http://www.paper-plane.fr/wp-content/uploads/2011/10/Mini-countryman-drive-out-loud-middle-east-aquarium-dubai-mall-fish-3-600x399.jpg
44
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Mencionamos abaixo algumas dessas hipóteses:
• Fundo do lago é horizontal;
• Carro é muito bem vedado e a água não entra dentro do carro;
• A pressão no interior do carro é igual a pressão atmosférica.
Figura 9. Carro submerso de rodas para cima. 
Fonte: Disponível em: https://bloximages.chicago2.vip.townnews.com/madison.com/content/tncms/
assets/v3/editorial/b/d0/bd0ee8f8-69d0-5a27-a841-e9593dd27a1e/5b648a195b6fa.image.jpg?resi-
ze=1200%2C785 Acesso em: 11 jun. 2019.
Temos consciência de que esta é uma disciplina introdutória no curso de engenharia 
e que talvez o estudante não seja familiar com todos os conceitos físicos envolvidos 
na solução deste problema. Apresentaremos os cálculos e conclusões deles obtidos no 
próximo tópico, mas pedimos que durante o estudo desta disciplina, o estudante enfatize 
o entendimento físico e a estratégia adotada. Você estudará os conceitos aqui utilizados 
de maneira mais aprofundada em outras disciplinas. É nosso objetivo treiná-los de modo 
que estejam bem familiarizados com o conceito prático de modelagem, para quem quando 
chegar o momento, você tenha bom desempenho estudando os cálculos envolvidos na 
determinação da solução final. 
https://bloximages.chicago2.vip.townnews.com/madison.com/content/tncms/assets/v3/editorial/b/d0/bd0ee8f8-69d0-5a27-a841-e9593dd27a1e/5b648a195b6fa.image.jpg?resize=1200%2C785
https://bloximages.chicago2.vip.townnews.com/madison.com/content/tncms/assets/v3/editorial/b/d0/bd0ee8f8-69d0-5a27-a841-e9593dd27a1e/5b648a195b6fa.image.jpg?resize=1200%2C785
https://bloximages.chicago2.vip.townnews.com/madison.com/content/tncms/assets/v3/editorial/b/d0/bd0ee8f8-69d0-5a27-a841-e9593dd27a1e/5b648a195b6fa.image.jpg?resize=1200%2C785
45
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
2.7 CÁLCULOS MATEMÁTICOS E MODELAGEM
Uma vez que definimos algumas hipóteses, estamos preparados para a próximo etapa 
do problema postulado no tópico 2.6. Vamos agora apresentar algumas equações os 
cálculos matemáticos. 
Mais uma vez, enfatizamos que durante essa disciplina, não se prenda ao cálculo 
(embora vamos discuti-lo com o devido rigor científico), mas foque na metodologia e na 
discussão que fazemos conforme caminhamos rumo à soluçãoFigura 10.
Figura 10. Cálculos matemáticos. 
Fonte: Disponível em: https://www.shutterstock.com/image-photo/brilliant-young-mathematician-wri-
ting-on-big-1101286910?studio=1 Acesso em: 11 jun. 2019.
Como já mencionamos anteriormente, não vamos nos demorar em derivações 
matemáticas de equações, pois, tais tópicos serão estudados mais rigorosamente em 
outras disciplinas. A Hidrostática é o ramo da Física que estuda fenômenos envolvendo 
fluidos em repouso. Pode ser demonstrado que a pressão no interior de um líquido em 
repouso é expressada pela seguinte equação: P=Patm+ρgh. Em que P é a pressão absoluta 
em um ponto dentro do líquido que está submerso numa profundidade h, Patm é a 
pressão atmosférica agindo acima da superfície do líquido, ρ é a densidade do fluido em 
que o corpo está submerso, g é a aceleração da gravidade e h é a profundidade do corpo 
submerso. A Figura 11 representa os parâmetros apresentados acima.
https://www.shutterstock.com/image-photo/brilliant-young-mathematician-writing-on-big-1101286910?studio=1
https://www.shutterstock.com/image-photo/brilliant-young-mathematician-writing-on-big-1101286910?studio=1
46
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Figura 11. Um corpo submerso num líquido em repouso. 
Fonte: Disponível em: http://fisicaevestibular.com.br/novo/wp-content/uploads/migracao/raclogico/
hidrostatica/i_abf90e711468b69f_html_e2b83589.png. Acesso em: 12 jun. 2019.
 A porta do carro submerso é uma superfície, um plano e não um ponto. Mais 
precisamente um plano vertical imerso em um líquido em repouso. Esta suposição, 
vem da hipótese apresentada no tópico anterior de que o carro está no fundo do lago 
com as quatro rodas para baixo e de que o fundo do lago é horizontal. Perceba que se 
estas hipóteses não fossem feitas, a equação P=Patm+ρgh teria que ser modificada, para 
contemplar a nova situação/ hipótese. Como por exemplo, se a superfície do lago não 
fosse horizontal, a porta do carro não seria representada como um plano vertical, mas 
sim como um plano inclinado (sobre um ângulo α) dentro de um líquido. A nova equação 
para o cálculo da pressão, considerando um plano inclinado imerso em um líquido é a 
seguinte: P=Patm+ρgh(senα).
 É correto afirmar que a pressão na parte superior da porta do carro é menor que 
a pressão na parte inferior, haja vista que tais pontos estão em profundidades diferentes 
(P=Patm+ρgh). Para este caso, podemos calcular a pressão média agindo no centro da 
porta (um quadrado) como sendo 84.4 x103 Pa. 
 O problema, nos pede que façamos uma discussão sobre a possibilidade de um 
motorista dentro do carro submerso abrir a porta. Quando pensamos em abrir uma 
porta, pensamos na força necessária para isso e não na pressão. Isso nos leva a pensar 
que uma análise, seria mais tangível no nosso senso crítico, se trabalhássemos com força 
ao invés de pressão. Podemos fazer isso, usando a definição de pressão: P=F/A. Em que P 
é a pressão exercida pela força F numa superfície de área A. A força para este caso pode 
ser calculada e chegamos ao valor de 101,3 x103N.
 
http://fisicaevestibular.com.br/novo/wp-content/uploads/migracao/raclogico/hidrostatica/i_abf90e711468b69f_html_e2b83589.png
http://fisicaevestibular.com.br/novo/wp-content/uploads/migracao/raclogico/hidrostatica/i_abf90e711468b69f_html_e2b83589.png
47
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Figura 12. Diferentes pontos de aplicação de uma força para abrir uma porta. 
Fonte: Disponível em: http://propg.ufabc.edu.br/mnpef-sites/leis-de-conservacao/wp-content/uplo-
ads/2018/06/Porta.png. Acesso em: 12 jun. 2019.
Já que fizemos alguns cálculos, é o momento de fazermos uma avaliação se respondemos 
à pergunta do enunciado do problema. Nós calculamos a força hidrostática agindo na 
porta do carro como sendo 101.3 x103N, mas não definimos sua localização. Como uma 
de nossas hipóteses é de que a porta do carro é um retângulo, podemos afirmar que a 
localização de aplicação dessa força é no seu centro.
2.8 DISCUSSÕES DOS RESULTADOS DE UM MODELO
A última parte da pergunta a ser respondida é se o motorista conseguiria abrir a 
porta nesta profundidade. O enunciado do problema não nos dá informações sobre a 
capacidade física do motorista. Çengel e Turner (2001) afirmam que uma pessoa forte é 
capaz de levantar 100kg, o que tem um peso de 981N. Esta pessoa pode gerar um torque 
máximo (quando o ponto de aplicação da força é o ponto mais distante da dobradiça da 
porta) de 1 000Nm. Considerando os valores mostrados no tópico 2.7, vemos que a força 
gerada pela pressão média na porta do carro, está localizada a 0,5m da dobradiça, o que 
gera um torque de 50 600Nm, valor este de mais ou menos 50 vezes maior que a máxima 
força que uma pessoa “forte” pode gerar.
O motorista poderia deixar a água entrar dentro do carro, abaixando um pouco o vidro 
e manter a cabeça próxima ao teto do carro. O motorista deverá ser capaz de abrir a porta 
do carro um pouco antes do carro se encher completamente de água, quando a pressão 
de fora e de dentro do carro serem aproximadamente iguais. 
http://propg.ufabc.edu.br/mnpef-sites/leis-de-conservacao/wp-content/uploads/2018/06/Porta.png
http://propg.ufabc.edu.br/mnpef-sites/leis-de-conservacao/wp-content/uploads/2018/06/Porta.png
48
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
2.9 FÓRUM
Utilizando a plataforma online da UNIAVAN, realize uma das duas propostas abaixo.
Proposta 1
Faça uma discussão com os seus colegas de classe sobre qual seria a possibilidade de o 
motorista abrir a porta do carro caso estivesse em outra profundidade.
Proposta 2
Faça uma discussão com os seus colegas de classe sobre qual seria a possibilidade de o 
motorista abrir a porta do carro caso estivesse na mesma profundidade, mas imerso em 
outro fluido.
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Nesta unidade vimos a importância de saber a definição de um projeto e suas diferentes 
fases de execução. Explicamos detalhadamente cada fase de um projeto e enfatizamos 
quão importante a execução destas fases é para que um projeto seja concluído com 
sucesso.
Engenheiros são formados para identificar, formular e solucionar problemas. A 
solução de tais problemas, contudo, pode exigir a necessidade de novos produtos e 
processos. Mas para se chegar à solução é necessário ocorrer um conjunto ordenado de 
ações, as quais são denominados de projeto.
Também apresentamos as definições de modelagem e diferentes tipos de modelos. 
Modelos são representações da realidade, e por definição, não são exatos de modo 
que sempre há a oportunidade de melhora. Fizemos a exposição de razões pelas quais 
engenheiros trabalham com modelos: diminuir possibilidades de erros em projetos, 
prever e avaliar soluções, facilitar a comunicação, realizar exame de situação e resposta 
diante de variação de parâmetros, avaliar custos e gerar estimativa de comportamento 
do produto. 
Apresentamos uma situação em que aplicamos princípios de modelagem e como as 
aproximações feitas são relevantes para a compreensão da física, da solução do problema.
Na próxima unidade vamos estudar algumas das estratégias usadas pelos engenheiros, 
49
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
para desenvolver os projetos, simulação e otimização. Veremos que tão importante quanto 
definir um problema (a necessidade a ser suprida) também é o método e estratégia usada 
para chegar-se a procurada solução. 
EXERCÍCIO FINAL
1. [COMPREENSÃO] Suponha que uma pesquisa tenha sido feita na internet sobre 
o significado da expressão “projeto de engenharia” e suas definições são listadas 
nas alternativas abaixo. De acordo com o que estudamos nesta unidade, qual das 
alternativas apresenta a definição correta?
A. É o conjunto de atividades sistemáticas que tem por objetivo ao seu final criar um 
serviço ou produto.
B. É o produto de uma linha de produção.
C. É o conjunto de desenhos feitos, geralmente em papel A0, que mostram a estrutura 
interna de uma casa.
D. É como o código de ética de engenharia, criado pelo CREA de cada estado,define 
como cada empresa deve organizar seus hierarquicamente seus funcionários.
E. É um documento assinado pelo consumidor depois de avaliada a qualidade do 
produto.
2. [AVALIAÇÃO] Um  projeto é entendido como um empreendimento colaborativo, 
frequentemente envolvendo pesquisa ou desenho, que é cuidadosamente realizado um 
plano para alcançar um objetivo particular. Projetos podem ainda ser definidos como  
uma demanda de mercado, necessidade organizacional, solicitação de um cliente, avanço 
tecnológico ou requisito legal. Com base na afirmação por que o domínio do conceito 
de projeto e das suas fases são tão importantes para o engenheiro?
I. Porque quando o conceito de projeto e suas fases são adequadamente aplicados 
pode-se garantir com 100% de certeza de que o projeto não terá falhas.
II. Porque quando o engenheiro tem o domínio do conceito de projeto e suas fases, 
erros triviais em projetos são evitados e a probabilidade de sucesso, ou seja, 
satisfação do consumidor aumentam.
III. Grande quantidade de tempo, recursos financeiros e funcionários são alocados 
para a execução de um projeto. O domínio do conceito de projeto e de suas fases 
promove o melhor uso de tais recursos, funcionários e tempo, de modo que perdas 
50
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
são minimizadas. 
De acordo com o que apresentamos nesta unidade, podemos dizer que a pergunta 2 é 
corretamente respondida por quais das afirmações acima:
A. I.
B. II.
C. I e II.
D. III.
E. II e III.
3. [ANÁLISE] Um aluno de engenharia escreveu a seguinte afirmação em uma prova: 
“Na minha visão, a modelagem é uma técnica falha e deve ser abandonada das práticas 
de engenharia.”
De acordo com o que apresentamos nesta unidade, podemos dizer que a afirmação 
do aluno é incorreta pois: 
A. A afirmação do aluno não está incorreta.
B. A modelagem não é falha pois sempre retrata todos os parâmetros que influenciam 
um determinado projeto.
C. Embora seja uma aproximação, a modelagem não é falha pois trata-se de uma 
aproximação, contudo o suficientemente precisa dos aspectos essenciais do 
problema.
D. As afirmações (b) e (c) estão corretas.
E. As afirmações (a) e (b) estão corretas.
REFERÊNCIAS
ARAÚJO, D. D.; SIVIERO, R. S. O que é Engenharia. Disponível em: https://pt.scribd.
com/presentation/146218561/Introducao-a-Engenharia-Aula-1-Especial. Acesso em 18 
set 2016.
BAZZO, W. A; PEREIRA, L. T. V. Introdução à Engenharia: Conceitos, ferramentas e 
comportamentos. 2. Ed. Florianópolis: EDUFSC, 2006.
CANAL HIGH TORQUE. Gerador de hidrogênio. Teste de consumo e potência. 
vídeo cortesia do clube high torque. Disponível em : < https://www.youtube.com/
watch?v=EzsqAdyyeTY&feature=youtu.be > Acesso em : 02 jun. 2019.
https://www.youtube.com/watch?v=EzsqAdyyeTY&feature=youtu.be
https://www.youtube.com/watch?v=EzsqAdyyeTY&feature=youtu.be
51
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
ÇENGEL, Y. A; TURNER, R. H. Fundamentals of Thermal-Fluid Sciences. McGraw-Hill, 
2001.
FATTO CONSULTORIA E SISTEMAS. Modelagem de processos. 2015 Disponível em: < 
https://www.youtube.com/watch?v=nAqtiLw39fs > Acesso 02 jun. 2019.
FERRUZZI, E. C., ALMEIDA, L. M. W. DE A. Modelagem matemática no ensino de 
matemática para engenharia. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Technologia, 
ISSN:1982-873X. DOI: 10.3895/S1982-873X2013000100010.
JALPNIK, Os 11 maiores erros da indústria automotiva. 2010. Disponível em:< https://
www.institutodeengenharia.org.br/site/2010/07/02/os-11-maiores-erros-da-industria-
automotiva/> Acesso 02 jun. 2019.
ROZENFELD, H. et al. Gestão de desenvolvimento de produtos: uma referência para a 
melhoria do processo. 2006.
https://www.youtube.com/watch?v=nAqtiLw39fs
http://dx.doi.org/10.3895/S1982-873X2013000100010
https://www.institutodeengenharia.org.br/site/2010/07/02/os-11-maiores-erros-da-industria-automotiva/
https://www.institutodeengenharia.org.br/site/2010/07/02/os-11-maiores-erros-da-industria-automotiva/
https://www.institutodeengenharia.org.br/site/2010/07/02/os-11-maiores-erros-da-industria-automotiva/
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INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
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INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
3
unidade
SIMULAÇÃO E 
OTIMIZAÇÃO
54
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
INTRODUÇÃO A UNIDADE 
Na unidade anterior apresentamos o projeto, diferentes passos a serem tomados e 
estágios pelos quais um projeto deve passar até sua conclusão.
Nesta unidade, vamos abordar o conceito de simulação, otimização e sua aplicação 
em projetos de engenharia. Estes são conceitos que vêm a complementar a utilização 
da modelagem em projetos de engenharia e podem ser usadas em fases específicas de 
um projeto, cujo sucesso, depende grandemente de sua exatidão quando conduzidas 
responsavelmente.
Veremos a importância de o engenheiro se tornar familiar com ferramentas 
computacionais, haja vista que muitos cálculos e representações gráficas necessárias 
para a modelagem, simulação e estratégias de análise durante a otimização, são muito 
complexos, laboriosos e consomem muito tempo para serem feitos manualmente.
Os objetivos dessa unidade são:
• Apresentar o conceito de simulação;
• Descrever as vantagens da simulação;
• Apresentar os diferentes tipos de simulação;
• Enfatizar a importância do uso de computadores na simulação em engenharia;
• Apresentar o conceito de otimização e a importância de sua condução na procura 
da melhor solução do problema definido.
• Apresentar conceitos sobre simulação de sistemas físicos
• Enfatizar a importância do conceito de ótimo design e otimização
55
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
3 SIMULAÇÃO
Simulação é uma ferramenta que nos permite realizar uma comparação das diferentes 
soluções que podem ser empregadas na melhoria de um processo. 
Entre os vários usos da simulação, é possível obter com a reprodução, em condições 
diferentes da realidade, do funcionamento de um determinado sistema. Permite ainda, 
a comparação de diferentes soluções para determinado projeto sem incorrer despesas, 
demoras e riscos nos ensaios em verdadeiras grandezas, sob condições reais e a previsão 
de resultados na execução de uma determinada ação. (ARAÚJO, SIVIERO, 2016).
Figura 13. Simulação computacional de um motor elétrico. 
Fonte: Disponível em: https://mdx2.plm.automation.siemens.com/webinar/projeto-de-motores-el%-
C3%A9tricos-usando-softwares-de-simula%C3%A7%C3%A3o-computacional. Acesso em: 03 jun. 2019.
3.1 VANTAGENS DA SIMULAÇÃO
A simulação, assim como a modelagem, demanda o uso de tempo, gestão de pessoas e 
recursos financeiros, que devem ser levados em consideração pela direção da companhia, 
se vale a pena todo esse investimento em simulação na execução de um projeto. É possível 
ver na prática que, de fato, há vantagens em lançarmos mão da simulação em nossos 
projetos, citamos abaixo algumas dessas vantagens. 
• Minimizar riscos na tomada de decisão;
• Identificar problemas antes mesmo de suas ocorrências;
https://mdx2.plm.automation.siemens.com/webinar/projeto-de-motores-el%C3%A9tricos-usando-softwares-de-simula%C3%A7%C3%A3o-computacional
https://mdx2.plm.automation.siemens.com/webinar/projeto-de-motores-el%C3%A9tricos-usando-softwares-de-simula%C3%A7%C3%A3o-computacional
56
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
• Eliminar procedimentos em arranjos industriais que não agregam valor à produção;
• Reduzir de custos com o emprego de recursos (energia, instalações, dentre outros).
3.2 TIPOS DE SIMULAÇÃO
Embora todos os tipos de simulação têm sempre o mesmo objetivo, o que é a 
comparação entre diferentes soluções diante de alterações de geometria e parâmetros, 
sem haver a necessidade de se realizar caros experimentos e manufaturas num processo 
de tentativa e erro. Contudo, os tipos de simulação, diferem em sua natureza, o que as 
fazem ser classificadas em diferentes tipos, conforme veremos a seguir.
3.2.1 Simulação Icônica
Em primeiro lugar, vamos revisar os conceitos de modelo icônico. 
Vantagem: representa de forma mais fiel um sistema, possibilitando aperfeiçoar a 
segurança de operação,manutenção e definição realística de detalhes construtivos.
Algumas características importantes desta simulação:
a. Baseia-se em um modelo icônico, onde o SFR é representado através de modelos 
físicos geralmente com dimensões diferentes dos reais com o propósito de verificar 
como ele funcionará;
b. Testes com protótipos ou modelos em condições controladas. Geralmente 
realizados em laboratório, analisando o comportamento dos materiais e de todo o 
sistema utilizado. Exemplo: ensaios em túnel de vento. (BAZZO, PEREIRA, 2006).
3.2.2 Túnel de vento
Uma instalação neste sentido, objetiva estudar e similar os efeitos do movimento e 
escoamento do ar sobre objetos sólidos. Muito utilizado em diversos setores entre eles 
o automobilístico, espacial, aeronáutico entre outros. A aerodinâmica é colocada em 
teste por meio de pequenas maquetes, com o mesmo formato do avião, para que se possa 
observar e solucionar problemas.
57
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Figura 14. Túnel Aerodinâmico 
Fonte: Disponível em: http://www.cemeai.icmc.usp.br/media/k2/items/cache/92c3523de61d06eebdc-
515f2babb64b9_M.jpg. Acesso em: 03 jun. 2019.
3.2.3 Simulação analógica
Uma simulação analógica, compara uma situação comum com outra de difícil 
manipulação. Abaixo temos alguns exemplos:
• A água representando o ar passando pela asa do modelo de avião;
• Um sinal de tensão elétrica pode representar a pressão do vapor em uma turbina;
• Uma bolha de sabão pode fornecer informações sobre as tensões em um eixo em 
rotação.
3.2.4 Simulação matemática
Caracteriza-se por utilizar elementos e símbolos matemáticos e equações as quais 
simulam o comportamento do sistema representado.
http://www.cemeai.icmc.usp.br/media/k2/items/cache/92c3523de61d06eebdc515f2babb64b9_M.jpg
http://www.cemeai.icmc.usp.br/media/k2/items/cache/92c3523de61d06eebdc515f2babb64b9_M.jpg
58
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Figura 15. Resultado de modelagem matemática de módulos fotovoltaicos.
Fonte: Disponível em: http://coral.ufsm.br/sepoc/sepoc2018/arquivos/papers/92898--field_submission_
abstract_file2.pdf. Acesso em: 03 jun. 2019.
Como apresentado acima na figura 15, a modelagem matemática, coloca mais além 
a investigação das questões da realidade, o que propiciam uma constante condição de 
aprendizagem sistêmica ao professional.
3.3 O COMPUTADOR NA ENGENHARIA
Cada vez mais, é fundamental o uso de computadores nas atividades de projeto 
dos engenheiros. Essa afirmação, se torna mais forte na medida em que os produtos 
http://coral.ufsm.br/sepoc/sepoc2018/arquivos/papers/92898--field_submission_abstract_file2.pdf
http://coral.ufsm.br/sepoc/sepoc2018/arquivos/papers/92898--field_submission_abstract_file2.pdf
59
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
projetados pelos engenheiros estão cada vez mais complexos. A disponibilidade cada vez 
mais da utilização de computadores, permite diferentes simulações, com reduzido custo 
e rapidez, gerando respostas rápidas a diversos problemas. 
Figura 16. Uso de computador na engenharia. 
Fonte: Disponível em: https://constructapp.io/shared/uploads/2017/06/e68135cd326d1cac059c1595a-
47d62e6.png. Acesso em: 03 jun. 2019
No exemplo acima da figura 16, pode-se observar o desenho de uma escadaria em três 
dimensões, que proporciona uma visão de como a mesma será construída, facilitando a 
visualização e a solução de interferências antes mesmo de sua construção.
3.4 SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL
Além de simples e flexíveis, possuem respostas rápidas às necessidades do consumidor 
permitindo, quando bem elaborada, um aumento da produtividade das empresas. Suas 
principais vantagens, podem ser vistas a seguir, porém no decorrer do curso você poderá 
aplicar sua curiosidade em várias outras aplicações e reiterar várias outras vantagens. 
Dentre alguma delas podemos citar:
• Aumento da produtividade de projeto e da qualidade na confecção de desenhos;
https://constructapp.io/shared/uploads/2017/06/e68135cd326d1cac059c1595a47d62e6.png
https://constructapp.io/shared/uploads/2017/06/e68135cd326d1cac059c1595a47d62e6.png
60
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
• Melhoria da qualidade e custo do produto final;
• Melhoria na organização da documentação de projeto e otimização do 
gerenciamento. 
Figura 17. Simulação aerodinâmica em aeronaves. 
Fonte: Disponível em: https://engenhariaaeronautica.com.br/blog/simulacao-de-voo/. Acesso em: 03 
jun. 2019
A visão de aerodinâmica apresentada na Figura 17 acima, além de válida para uma 
aeronave, também pode ser usada para um edifício, com dimensões elevadas de altura, 
em relação aos ventos ou até mesmo em sistemas aero geradores.
SAIBA MAIS:
Sugiro a leitura do artigo “O uso de programas de simulação em cursos de en-
genharia: possibilidade e necessidade”, escrito por Liane Ludwig Loder e Fernan-
do Agusto Bender (2007). Os autores reconhecem a importância da simulação em projetos de 
engenharia, mas alertam para o uso indiscriminado desta ferramenta sem dar a devida impor-
tância ao entendimento da natureza física dos fenômenos aplicados. Esta leitura é importante 
como um alerta tanto a alunos quanto a professores de que uma ferramenta computacional não 
pode substituir o estudo teórico do fenômeno a ser modelado.
https://engenhariaaeronautica.com.br/blog/simulacao-de-voo/
61
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
3.4.1 Situações que justificam a simulação
Citamos três situações que justificam uma simulação: a primeira, quando a construção 
de protótipos para a verificação da correção do projeto, tem custo muito elevado; a 
segunda, em situação de avaliação de desempenho e por último quando um sistema 
envolve um alto grau de complexidade.
3.4.2 Conduzindo uma boa simulação
Assim como o bom resultado de um projeto depende da boa execução de suas diferentes 
fases, o bom resultado de uma simulação depende de uma boa execução de suas etapas 
intrínsecas. Veremos que as mesmas habilidades necessárias para se conduzir um bom 
projeto, são aplicadas na condução de uma realística simulação.
Nas primeiras unidades desta disciplina, foi dito que, o engenheiro é um grande 
solucionador de problemas. As etapas a serem seguidas para uma boa simulação, são um 
exemplo de como a simulação executada pelo engenheiro é parte do processo de solução 
de problemas. 
Abaixo descreve-se os passos importantes para uma boa simulação:
a. Formulação correta do problema;
b. Levantamento de todas as informações a respeito do problema;
c. Estudo das metodologias de simulação;
d. Escolha do software mais adequado e seu correto uso;
e. Definição da validade e credibilidade do modelo.
EXERCÍCIO:
1. Mencione algumas situações que justificam o uso de simulação. 
2. De algumas vantagens de se usar a simulação computacional?
62
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
3.4.3 Importância da simulação
A simulação, é de suma importância para o engenheiro, é por meio desta ferramenta 
que se consegue a representação, em condições distintas das situações reais, do 
funcionamento de um determinado sistema. A idéia, é comparar diferentes soluções 
para o projeto sem incorrer em despesas, riscos e atrasos. Com o uso da simulação, é 
possível obter diversos benefícios, entre eles, a minimização de riscos na tomada de 
decisão e a identificação de problemas antes mesmo de sua ocorrência. Outro fator muito 
importante, é o fato de que a simulação agiliza o processo de solução do problema.
A simulação, ajuda os fabricantes a legitimar e verificar a função almejada de um 
produto em desenvolvimento, bem como sua capacidade de manufatura. Ao longo dos 
anos, várias abordagens de simulação de projeto tornaram-se elementos padrão de 
desenvolvimento de produtos em muitos setores e continuam a expandir em importância, 
como computadores econômicos, mais rápidos, e softwares de simulação de projeto 
acessíveis e fáceis de usar.
Na simulação computacional, o computador efetua os cálculos necessários para 
a interação do ambiente virtual com o objeto em estudo e apresenta os resultados do 
experimento noformato desejado pelo analista. A simulação de processos, permite que 
se faça uma análise do sistema em questão sem a necessidade de interferir nele.
 
EXERCÍCIO:
Usando o que estudamos nesta unidade até o momento, elabore uma pesqui-
sa na internet e escreva o que é Fluidodinâmica Computacional. Fluidodinâmica 
computacional também é conhecida como Dinâmica dos Fluidos Computacional.
3.5 SIMULAÇÃO DE SISTEMAS FÍSICOS
 
Na parte final da unidade anterior, nós apresentamos um exemplo, de como a 
modelagem de um problema físico é conduzida. Veremos agora como a simulação de um 
sistema físico pode ser conduzida. 
A matemática é uma ferramenta usada para expressar o comportamento de um 
63
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
fenômeno físico. Alguns, até comparam a matemática a uma linguagem de comunicação 
como qualquer outra, merecendo até ser chamada de linguagem universal, haja vista que 
seu uso é independente do idioma falado pelo cientista. Ou seja 2+2=4 em qualquer lugar 
do planeta. Se eu escrever a seguinte soma, em uma folha de caderno m+n=9 e entregá-la 
para um estudante estrangeiro, mesmo que não saiba falar português, o estudante saberá 
que a equação trata de dois números que adicionas somam 9. Se apenas o entregarmos 
esta equação, não há nenhuma outra conclusão a ser tirada pelo aluno estrangeiro. 
Contudo, se além da equação m+n=9, nós o mostrarmos a Figura 18, o aluno poderá tirar 
outras conclusões. 
Figura 18. Relações métricas do triangulo. 
Fonte: Disponível em: https://d28wddiwk4qifq.cloudfront.net/2016/03/08152010/Exemplo-1-Triangulo-re-
tangulo-relacoes-metricas-semelhancas.png. Acesso em: 12 jun. 2019.
 
Ele saberá, sem precisarmos nos comunicar em outro idioma, que o número 9 
representa o lado maior do triângulo representado. E a conclusão mais importante é de 
que embora a equação seja m+n=9 ela não pode representar o triângulo apresentado. 
Como chegamos a esta conclusão? Aplicando o Teorema de Pitágoras, que diz que a soma 
dos quadros dos catetos é igual ao quadrado da hipotenusa, vemos que na Figura 18, o 
comprimento da hipotenusa deve ser 5, ou seja, a=5. Como a equação no papel diz que 
m+n=9 e a equação obtida pela análise da figura é m+n=a=5, logo a equação do papel não 
representa as medidas do triângulo retângulo desenhado. Em outras palavras, a equação 
m+n=9 não modela o triângulo retângulo.
Gostaríamos de chamar a atenção, da profundidade do que acabamos de discutir. Mesmo 
sem falar o mesmo idioma, o aluno estrangeiro foi capaz de chegar à conclusão correta. 
Também já estudamos na unidade anterior, que as modelagens matemáticas, servem 
para representarmos um sistema físico real (neste caso, um triangulo retângulo), de modo 
que se a modelagem não for correta, a interpretação física também será falha. 
https://d28wddiwk4qifq.cloudfront.net/2016/03/08152010/Exemplo-1-Triangulo-retangulo-relacoes-metricas-semelhancas.png
https://d28wddiwk4qifq.cloudfront.net/2016/03/08152010/Exemplo-1-Triangulo-retangulo-relacoes-metricas-semelhancas.png
64
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
A simulação matemática computacional, nada mais é do que o uso de computadores para 
resolver as equações desenvolvidas durante a modelagem matemática. Podemos estabelecer 
a seguinte linha de raciocínio, se a modelagem matemática está incorreta, a simulação gerará 
resultados numéricos que não representam a realidade, o que invalida toda a análise. 
As Figuras 15 e 17 são simulações feitas, ou seja, são resultados numéricos obtidos 
quando as equações do modelo matemático foram resolvidas aplicada aos módulos 
fotovoltaicos e ao avião, respectivamente.
Outro conceito bastante usado quando se fala em simulação, é quanto ao modo com 
que as equações do modelo matemático são resolvidas. Elas podem ser resolvidas de 
duas formas: i) método algébrico ou ii) método numérico.
A palavra “numérico” nesta classificação, não se refere ao resultado da análise da 
simulação ser uma resposta que envolve números, pois os dois métodos, tanto o algébrico 
quanto o numérico geram números como resposta final.
A diferença entre eles, depende dos métodos usados para se resolver as equações. 
O método algébrico resolve a equação de modo exato. Ou seja, se x+y=9 e x=3 então 
resolvemos a equação para achar y da seguinte forma: y=9-x ρ y=9-3ρ y=6. Esta equação 
foi resolvida de modo exato, ou seja, ao somarmos 6 e 3 obtermos o número 9. 
Já o método numérico, resolve as equações de um modo aproximado. Vamos supor 
que precisamos resolver a seguinte equação x4+x-4=0, ou seja, precisamos encontrar 
o valor de x de modo que a equação assuma o valor zero. Se resolvermos esta equação 
usando o Método de Newton, começamos com o valor arbitrário x= 1,5. Vamos então 
atualizando este valor até que a diferença entre o valor atualizado e o valor antigo é 
pequena o suficiente, ou até que o valor de x4+x-4 é suficientemente próximo de zero. É 
o que pode ser visto no Quadro 5 abaixo. Podemos concluir que a solução desta equação 
é x=1,283782. Não se preocupe caso você não seja familiar com o Método de Newton, 
você aprenderá sobre ele em outra disciplina. Neste momento, o mais importante é a 
conclusão que podemos obter analisando os resultados gerados pelo método.
x x4+x-4
1,5 2,5625
1,323276 0,389485
1,285346 0,014828
1,283784 0,0000221
1,283782 0,00000316
Quadro 5. Exemplo de solução numérica usando o método de Newton.
Fonte: Disponível em: http://sinop.unemat.br/site_antigo/prof/foto_p_downloads/fot_8139lista_de_
exebcycios_22_-_mytodo_de_newton_-_gababito_pdf.pdf. Acesso em 12 jun. 2019 (adaptado)
http://sinop.unemat.br/site_antigo/prof/foto_p_downloads/fot_8139lista_de_exebcycios_22_-_mytodo_de_newton_-_gababito_pdf.pdf
http://sinop.unemat.br/site_antigo/prof/foto_p_downloads/fot_8139lista_de_exebcycios_22_-_mytodo_de_newton_-_gababito_pdf.pdf
65
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Observando os valores apresentados no Quadro 5, podemos ver com clareza o porquê 
da solução do método de Newton é uma solução aproximada. O valor da função x4+x-4 
não é igual a zero quando x=1,28782. É um valor muito próximo de zero, mas é diferente 
de zero. Se formos menos rigorosos quanto a esta aproximação, podemos até dizer que a 
solução da equação é x=1,285346, porque quando x assume este valor, a função assume 
o valor de 0,014828, o que pode ser próximo de zero o suficiente de acordo com sua 
avaliação. 
O engenheiro, deve estar preparado para tomar a decisão de quão próximo de zero a 
função deve estar, para que a solução seja considerada aceitável.
EXERCÍCIO:
Como efeito de ilustração, vamos analisar a seguinte situação fictícia. Suponha 
que x represente o nível de acidez da saliva humana e a equação x4+x-4 represen-
ta o nível de álcool no organismo. Ou seja, se medirmos o nível de acidez da saliva de um moto-
rista, poderemos usar a equação x4+x-4 e calcular o nível de álcool no sangue desse motorista 
em miligramas de álcool por litro de sangue (mg/L). 
Considerando o valor limite máximo permitido de álcool no sangue ser 0,01mg/L e de acordo 
com o Quadro 5 responda:
1. Qual seria o valor tolerável de acidez na saliva de um motorista? Justifique sua resposta.
2. Um valor de acidez medido x=1,284 é um valor preciso para saber se a pessoa pode ou 
não dirigir depois de consumir bebida alcoólica? Justifique sua resposta.
 Observação: Este exercício e hipotético e não condiz com a realidade.
Com estas discussões, chamamos a atenção para o fato de que o engenheiro não é 
responsável apenas por modelar e obter resultados usando um método de simulação de 
sua familiaridade. O engenheiro deve ser capaz de analisar se as respostas obtidas de um 
modelo e simulação, fazem sentido físico e se são acetáveis do ponto de vista de exatidão.
66
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Figura 19. Motorista fazendo o teste do bafômetro 
Fonte: Disponível em: https://www.shutterstock.com/download/confirm/561131545?src=m96OE3hpDi-
KMv3Hk4ZMh1w-1-99&studio=1&size=huge_jpg. Acessoem: 12 jun. 2019.
3.6 OTIMIZAÇÕES
Não basta apenas solucionar um problema e sim adotar a melhor solução possível. 
Nesta busca incessante por melhorias, são utilizadas várias ferramentas para a melhoria 
do rendimento e eficiência de sistemas. Existem duas formas de se buscar o ótimo em 
engenharia, uma delas é por modelos otimizantes e a outra forma é por modelos de 
entrada-saída.
Praticamente todo aluno de engenharia, já ouviu falar em otimização, ou seja, ela 
é, como o próprio nome diz, a busca pelo ótimo, pela melhor solução, considerando o 
objetivo e as restrições impostas.
Contudo, é necessário definir a palavra ótimo em aplicações de engenharia. Caro 
estudante, sempre que você se deparar com algo que seja o objeto de sua atenção e busca, 
tome o tempo que for necessário para saber o que esse “algo” significa. No parágrafo 
anterior dissemos que otimização é a busca do ótimo, mas o que é o “ótimo”? Uma vez 
que sabemos o que “ótimo” poderemos iniciar nossa busca por ele. 
https://www.shutterstock.com/download/confirm/561131545?src=m96OE3hpDiKMv3Hk4ZMh1w-1-99&studio=1&size=huge_jpg
https://www.shutterstock.com/download/confirm/561131545?src=m96OE3hpDiKMv3Hk4ZMh1w-1-99&studio=1&size=huge_jpg
67
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Figura 20. O engenheiro pensante. 
Fonte: Disponível em: https://www.shutterstock.com/image-photo/te-
am-computer-engineers-lean-on-desk-1104131690?src=jz1bTDHV4Ob4TmCSUeU3iw-1-69&studio=1. 
Acesso em: 04 jun. 2019.
A otimização é definida como a forma pela qual é possível encontrar uma solução ou um 
conjunto de soluções ótimas, para uma determinada função ou um conjunto de funções. 
Uma solução ótima é quando você encontra o melhor resultado para o seu problema, 
aquele que atingiu melhor o objetivo e respeitou todas as condições que forma colocadas.
Todos estamos acostumados a ouvir um vendedor dentro de uma loja com um microfone 
fazendo propaganda de produtos em oferta ou receber um panfleto nos semáforos com 
a frase: “...Ótimo preço!...”. De acordo com a definição acima, o que significa um preço 
ótimo neste caso? Quando saímos para fazer compras de supermercado ou a procura de 
um presente para alguém querido, estamos querendo sempre gastar o mínimo possível, 
ou seja, o melhor resultado para o nosso problema é achar o produto que queremos, 
gastando a mínima quantidade de dinheiro possível. O preço ótimo significa o menor 
preço a ser pago por aquele produto.
Esta comparação parece trivial, contudo, traz grandes verdades a serem empregadas 
no mundo da engenharia. Ouvimos rotineiramente a expressão “’ótimo design”, contudo, 
devemos nos perguntar, o que a companhia e/ou vendedor estão realmente querendo 
dizer com esta expressão. Ao contrário da expressão “preço ótimo”, que tem um sentido 
universal, a expressão “ótimo design” nem sempre tem o mesmo significado para 
diferentes pessoas.
Imagine que você deseja comprar um secador de cabelo para a sua mãe, esposa ou 
namorada como presente de Natal aproveitando as liquidações de final de ano com 
https://www.shutterstock.com/image-photo/team-computer-engineers-lean-on-desk-1104131690?src=jz1bTDHV4Ob4TmCSUeU3iw-1-69&studio=1
https://www.shutterstock.com/image-photo/team-computer-engineers-lean-on-desk-1104131690?src=jz1bTDHV4Ob4TmCSUeU3iw-1-69&studio=1
68
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
ótimo preço. A caixa do secador menciona a expressão que estamos estudando neste 
momento: “ótimo design”. Você então compra o secador e o entrega no Natal. Contudo, 
logo depois da primeira vez de uso, você ouve a reclamação de que é difícil secar a parte 
de traz da cabeça pois o cabo do secador é muito curto. Você então vai à loja e devolve o 
produto pois não atende as suas necessidades, apesar de dizer que a propaganda oferecia 
um ótimo design.
Figura 21. Propaganda de preço ótimo. 
Fonte: Disponível em: https://www.shutterstock.com/download/confirm/367550927?src=RQR8CH3svT-
Jy1tM2ykOj8A-1-65&studio=1&size=huge_jpg. Acesso em: 12 jun. 2019.
O que há de errado? A confusão está em saber qual é a necessidade para qual o secador 
é ótimo. Assim como preço ótimo significa, preço baixo, um se secador com ótimo design 
pode significar um secador com formas belas e que se encaixam perfeitamente nas mãos 
de quem o segura. Se este é o conceito de ótimo design buscado pelo fabricante, perceba 
que houve sucesso. A reclamação não era a respeito da forma ou de quão confortável 
era segurar o secador, a reclamação era quanto ao comprimento do cabo. Chegamos à 
conclusão, de que o ótimo design para o fabricante, não significa um ótimo design para 
você, um estudante de engenharia. O conceito de ótimo, não é algo absoluto, e fica 
incompleto quando usado sem um contexto.
Uma configuração ótima, ou um ótimo design, deve ser acompanhada de mais 
alguma outra informação, que ligue o que você deseja, com o que está sendo oferecido. 
https://www.shutterstock.com/download/confirm/367550927?src=RQR8CH3svTJy1tM2ykOj8A-1-65&studio=1&size=huge_jpg
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69
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Se a propagando dissesse, que o secador tem ótimo design, para gerar mínimo consumo, 
talvez você nem se importasse com o conforto nas mãos, ou, o comprimento do cabo, 
pois o que você está buscando é menos custo durante o manuseio do produto.
Discutimos o conceito de ótimo sob o ponto de vista do consumidor, pois colocamos 
você, o aluno, na posição de consumidor. Agora vamos analisar como lidar com o conceito 
de ótimo, sob o ponto de vista do engenheiro, ou seja, sob o ponto de vista do designer.
 3.7 OTIMIZAÇÃO: UM CONCEITO LIGADO A MELHOR RESULTADO
Coloque-se na seguinte situação: Você é um engenheiro responsável pelo design do 
equipamento que lança projéteis sobre um grande abismo. Você sabe que o projétil será 
lançado com uma velocidade inicial de 100m/s. Seu supervisor, está interessado em 
saber qual é a influência do ângulo de lançamento na distância máxima (x
max
) e na altura 
máxima (y
max
) alcançada e qual é o angulo de lançamento ótimo.
A sua equipe faz os cálculos necessários e chegam aos valores apresentados no Quadro 
6 abaixo. Os dados mostram que, conforme o ângulo de lançamento aumenta, a altura 
máxima também aumenta até um valor máximo de 509,68m, mas, notamos que o valor 
da distância máxima aumenta e depois diminui.
Notamos então que o valor do angulo de lançamento não é o mesmo para a distância 
e para a altura máxima. Ainda fica a pergunta então: Qual é o ângulo de lançamento 
máximo?
Lembre-se da definição de ponto ótimo. Ponto ótimo é aquele em que achamos 
o melhor resultado para o nosso problema. Para este caso, vemos que o ângulo de 
lançamento ótimo é 45o, pois neste ângulo, obtemos a maior distância horizontal 
percorrida, x
max
= 1019,65 m, e como o objetivo é lançar projéteis sobre um grande abismo, 
a altura máxima torna-se irrelevante. O parâmetro que representa a solução de nosso 
problema é a distância horizontal máxima, logo o ângulo de lançamento máximo tem 
haver com a distância horizontal máxima.
 Ângulo (graus) xmax (m) ymax (m)
10 348,62 15,37
20 654,97 59,62
70
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
30 882,48 127,421
40 1003,52 210,58
45 1019,65 254,84
50 1004,03 299,09
60 883,0 382,26
90 0 509,68
Quadro 6. Lançamento de um projétil sobre um abismo.
Fonte: O autor, 2019.
Perceba, que ao realizar este trabalho, você e sua equipe, estavam estudando qual 
seria o melhor design do equipamento que lança projéteis. É bem verdade que design é 
geralmente uma palavra que nos leva a pensar na estética, a parte visual do produto e não 
somente nas partes internas, algo mais voltado à área comercial do produto. Contudo, do 
ponto de vista técnico e científico, design, denota melhoria de eficiência. 
Há produtos que tem a estética como parte fundamental e essencial na comercialização 
do produto, como por exemplo, carros, relógios, geladeiras,fogões, máquinas de lavar, 
caminhões, computadores, celulares e assim por diante. 
Isto faz com que muitas vezes, a escolha de um novo design, não seja uma tarefa 
óbvia ou trivial. Isto se deve ao fato de trabalharmos com objetivos conflitantes, como 
por exemplo: Reduzir peso e aumentar custos, reduzir custos e diminuir tempo de 
vida útil, todos queremos computadores mais rápidos, menos espessos e mais leves, 
carros maiores e que gastem menos combustível e assim por diante. O trabalho de um 
engenheiro é determinar qual é o ponto ótimo entre essas características, que a princípio 
parecem conflitantes.
SUGESTÃO DE LIVRO:
Prezado acadêmico, amplie seus conhecimentos para me-
lhor usar a otimização em seu dia a dia. Sugerimos a leitura 
do livro: BAZZO, W. A.; PEREIRA, L. T do V. Introdução à engenheira: concei-
tos, ferramentas e comportamentos. Florianópolis: Editora UFSC, 2013.
 Este livro apresenta uma visão geral da engenharia, sobre o ponto de 
71
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
vista profissional, discutindo como é feita a aplicação dos conceitos fundamentais aprendidos 
em sala de aula nos problemas reais de engenharia. O livro é organizado de modo que as diver-
sas áreas de atividades de um engenheiro são apresentadas sistematicamente.
Com o intuito de sempre melhorar alguns parâmetros de projeto que podem ser 
modificados, há outros que devem ser conservados dentro da função objetivo. Como 
exemplo, podemos citar os carros de competição, em que alterações no ângulo do 
aerofólio e amortecedores, podem reduzir o tempo de cada volta, o que é um diferencial 
entre os carros participantes. Na Figura 22 pode-se observar a foto de alguns carros de 
competição da equipe BMW que representa esta afirmação.
Figura 22: Melhoria de produto.
Fonte: Disponível em: https://i.vrum.com.br/1pHXnl6-wHyP16hkDe1ZCN-C5GU=/675x/smart/imgsapp.
estadodeminas.vrum.com.br/app/noticia_128576568202/2010/03/04/35710/12677271873402779102.JPEG. 
Acesso em: em 03 jun. 2019
EXERCÍCIO:
1. Os exercícios seguintes foram adaptados dos exercícios propostos pelo Prof. 
Walter Bazzo em seu livro Introdução à Engenharia (2006).
2. Utilizando modelos diagramáticos, identifique operações de serviços, sistemas 
ou produtos que poderiam ser melhorados em algum de seus aspectos ou funcionalida-
des (custos, prazo de entrega, durabilidade, resistência ao impacto etc.). 
3. Identifique os pontos críticos de sua cidade em relação ao trânsito e crie um modelo. i) Faça 
desenhos e esquemas que possam ajudá-lo a fazer duas melhorias no trânsito de sua cidade. 
ii) Faça outros desenhos e esquemas que indique duas melhorias na sua primeira resposta.
https://i.vrum.com.br/1pHXnl6-wHyP16hkDe1ZCN-C5GU=/675x/smart/imgsapp.estadodeminas.vrum.com.br/app/noticia_128576568202/2010/03/04/35710/12677271873402779102.JPEG
https://i.vrum.com.br/1pHXnl6-wHyP16hkDe1ZCN-C5GU=/675x/smart/imgsapp.estadodeminas.vrum.com.br/app/noticia_128576568202/2010/03/04/35710/12677271873402779102.JPEG
72
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Nesta unidade, discutimos conceitos sobre simulação e otimização. Estas são 
atividades que fazem parte do dia-a-dia de um engenheiro e que sua adequada execução, 
garantem o sucesso de um projeto. Enfatizamos a necessidade de o engenheiro estar 
atualizado com o uso de ferramentas computacionais, representações gráficas e cálculos 
matemáticos, pois são recursos presentes em qualquer atividade desempenhada por um 
engenheiro.
Estudamos que modelagem e simulações não são representações exatas da realidade, 
contudo, quanto mais próximo do real as simplificações forem feitas pelo engenheiro, 
maior será o grau de complexidade das representações gráficas e cálculos, o que exigirá 
mais tempo para a sua conclusão e inevitavelmente, o uso de computadores. 
A simulação, é de suma importância para o engenheiro, é por meio desta ferramenta 
que se consegue a representação, em condições distintas das situações reais, do 
funcionamento de um determinado sistema. A ideia é comparar diferentes soluções para 
o projeto, sem incorrer em despesas, riscos e atrasos. Com o uso da simulação, é possível 
obter diversos benefícios, entre eles, a minimização de riscos na tomada de decisão e a 
identificação de problemas antes mesmo de sua ocorrência.
Não basta apenas solucionar um problema e sim adotar a melhor solução possível. A 
simulação dá aos engenheiros esta possibilidade. Uma vez que uma solução é encontrada, 
a simulação permite que variações sejam feitas e os resultados encontrados comparados 
com os resultados da primeira solução e resultados da segunda simulação comparados 
com resultados da terceira simulação e assim por diante, até que a melhor solução é 
encontrada. O que descrevemos é uma forma de se buscar o ótimo em engenharia.
Na próxima unidade, vamos discutir mais uma etapa na execução de um projeto, a 
comunicação. Apenas achar uma solução ótima não é suficiente. Há a necessidade de 
instruir e documentar todas as informações relevantes da solução encontrada, usando um 
meio de comunicação efetivo (escrito ou oral). Também estudaremos outra importante 
habilidade de um engenheiro, a criatividade.
 A criatividade sempre foi fundamental para a solução de projetos de engenharia. 
Veremos que com a atual realidade e preocupação ambiental em que vivemos durante as 
últimas décadas, a criatividade deve ser empregada levando em conta os fundamentos 
de sustentabilidade.
73
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
EXERCÍCIO FINAL
1. [CONHECIMENTO] Atualmente a engenharia conta com softwares especializados 
no desenvolvimento de novos produtos. Essa tecnologia é conhecida como CAE 
(Computer Aided Engineering  ou Engenharia Assistida por Computador) e engloba 
toda uma série de sistemas que auxiliam o profissional desde a análise da física básica 
até sistemas mais complexos. Apesar de simplificar o processo de desenvolvimento de 
projetos, a correta operação deles requer um engenheiro que possua conhecimento nas 
ciências físicas e capacidade de abstração para criar um modelo computacional a partir 
de um produto real. De acordo com o que estudamos nesta unidade qual é a definição 
de simulação? 
A. É primeiro teste feito pelo consumidor depois do produto ser lançado no mercado.
B. É o produto final de uma linha de produção.
C. É um relatório preenchido pelo engenheiro responsável pelo controle de qualidade 
depois que uma amostra dos produtos fabricados e analisados.
D. Simulação é uma ferramenta que nos permite realizar uma comparação das 
diferentes soluções que podem ser empregadas na melhoria de um processo.
E. As alternativas (A) e (C) estão corretas.
2. [COMPREENSÃO] O conhecimento adquirido pelo profissional de engenharia 
durante os anos de aprendizado – e diferentes disciplinas cursadas na graduação – 
fornecem a ele o conhecimento de modelos matemáticos que visam explicar como os 
fenômenos acontecem. Esses modelos são representações simplificadas do processo real, 
porém, têm a função de compreender as variáveis relevantes, descartando aquelas que 
não alteram significativamente o comportamento do processo e fazem com que o modelo 
se torne excessivamente complexo. Conforme estudamos nesta unidade, as vantagens 
de se usar a simulação são?
A. Reduzir custos, identificar defeitos e processos falhos e minimizar riscos na 
tomada de decisão.
B. Comparar resultados de pesquisa de satisfação de consumidores com as 
expectativas dos engenheiros projetistas, diminuir custos.
C. Assim como a modelagem a simulação é falha pois não retrata todos os parâmetros 
que influenciam um determinado projeto de modo que não apresentam vantagens 
significativas.
D. Promover a internacionalização da marca do produto e aumentar a competitividade 
com fabricantes nacionais.
74
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
E. As alternativas (A) e (B) estão corretas.
3. [CONHECIMENTO] Em matemática, o termo otimização refere-se ao estudo de 
problemas em que se busca minimizarou maximizar uma função através da escolha 
sistemática dos valores de variáveis reais ou inteiras dentro de um conjunto viável. 
Otimização é uma técnica largamente usada na engenharia moderna. De acordo com o 
que estudamos nesta unidade, em que momento no desenvolvimento de um projeto 
a otimização deve ser feita?
A. otimização deve ser feita após a empresa obter respostas do consumidor quanto 
ao desempenho do produto.
B. melhor momento de se fazer a otimização é após a modelagem, pois resultados 
podem ser comparados.
C. Não há uma fase específica para a otimização ser feita, ela pode ser realizada a 
qualquer momento durante a execução de um projeto.
D. A otimização deve ser feita logo depois da identificação das necessidades, pois 
dessa forma podemos assegurar que tais necessidades serão atendidas.
E. As afirmações (A) e (D) estão corretas.
REFERÊNCIAS
ARAÚJO, D. D.; SIVIERO, R. S. O que é Engenharia. Disponível em: https://pt.scribd.
com/presentation/146218561/Introducao-a-Engenharia-Aula-1-Especial. Acesso em 18 
set 2016.
AUTODESCK. Site Institucional Disponível em: www.abepro.org.br. Acesso em 22, set 
2016. Disponível em http://www.autodesk.com.br/
BAZZO, W. A; PEREIRA, L. T. V. Introdução à Engenharia: Conceitos, ferramentas e 
comportamentos. 2. Ed. Florianópolis: EDUFSC, 2006.
BAZZO, W. A.; PEREIRA, L. T V. Introdução à engenheira: conceitos, ferramentas e 
comportamentos. Florianópolis: Editora UFSC, 2013.
LIANE, L. L.; FERNANDO, A. B. O uso de programas de simulação em cursos de 
engenharia: possibilidades e necessidades. XXXV Congrasso Brazileiro de Educação 
em Engenharia – COBENGE 2007.
http://www.abepro.org.br/
http://www.autodesk.com.br/
75
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
4
unidade
 COMUNICAÇÃO, 
EXPRESSÃO E 
SUSTENTABILIDADE
76
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
INTRODUÇÃO A UNIDADE
Nas três unidades anteriores, falamos sobre as aptidões, responsabilidades técnicas e 
importante fatores para a execução das atribuições de um engenheiro como modelagem, 
simulação e otimização. 
Nesta unidade, estudaremos a importância de outras habilidades de mesmo modo, 
importante como a habilidade de comunicação, criatividade e a consciência ambiental.
A capacidade de solucionar problemas, é tão fundamental para um engenheiro, 
quanto a capacidade de comunicação. Se a solução de um problema é encontrada, mas 
precariamente posta em prática devido a falhas na comunicação, seja escrita ou verbal, 
tal solução não atenderá as necessidades que sua descoberta precisa suprir.
A solução de tais problemas, precisa atender certas restrições, como abordaremos 
nesta unidade, restrições ambientais. Criatividade é necessária, para que a solução 
seja encontrada e ainda assim respeitar as restrições ambientais impostas para que a 
existência da humanidade seja perpetuada em nosso planeta. 
Os objetivos desta unidade são:
• Apresentar a importância da comunicação na engenharia;
• Demostrar que a criatividade também faz parte das características de um 
engenheiro; 
• Apresentar o conceito de sustentabilidade;
• Enfatizar que o engenheiro também deve ter consciência ambiental;
• Reconhecer que criatividade é uma característica necessária para se alcançar 
soluções que atendam critérios de preservação do meio ambiente e sustentabilidade;
• Discutir o uso de combustíveis fósseis e seu impacto no meio ambiente;
• Apresentar mecanismos de degradação da camada de ozônio;
• Apresentar a tecnologia de células de combustível;
• Enfatizar a necessidade de o engenheiro reconhecer oportunidades de cogeração.
77
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
4 COMUNICAÇÃO E EXPRESSÃO
Desenvolver bem o trabalho, se comunicar e expressar com eficácia em sua área de 
atuação, é um fator de sucesso para o engenheiro. Embora alguns deixem este contexto 
em segundo plano, a comunicação escrita e falada é crucial nas atividades diárias de 
um engenheiro profissional. A forma mais importante de comunicação, é a escrita, mas 
outras formas são usadas e merecem a devida atenção, como por exemplo, a forma oral, 
gráfica ou através de modelos representativos. As diretrizes fundamentais para estes 
fatores são:
a. Selecionar o tema que pode ser livre ou direcionado;
b. Pesquisar: revistas técnicas, anais de conferências, livros, internet, artigos, 
relatórios governamentais, estatísticas, resumos, catálogos de bibliotecas, 
patentes, etc.;
c. Organizar: conhecer sua audiência e planejar o que irá apresentar.
No transcorrer de sua vida profissional, será preciso realizar propostas aos clientes, 
comunicar resultados aos locais que você trabalha, entre outras formas de comunicação. 
Segundo Holtzapple e Reece (2006), as apresentações orais se dividem em:
a. Introdução: é aqui que você cativa ou não sua audiência, conectando os ouvintes 
ao seu mundo;
b. Corpo: é o coração da apresentação. Use unidades para que o público se situe 
quando você mudar os tópicos;
c. Conclusão: você deve fechar a apresentação;
d. Recursos visuais: Simplicidade sempre. Os mais utilizados usados são: tabelas, 
gráficos, fotografias, esquemas, mapas e slides;
e. Ansiedade de falar em público: suor, pernas bambas, gastrite, são sinais de 
ansiedade, mas isto só é dominado com muito treino e dedicação;
f. Para dominar esses sintomas treine, pratique, fique bem preparado. Permita-se 
cometer erros, se exercite horas antes para que o corpo esteja bem relaxado e se 
entregue ao público;
g. Estilo: olhe nos olhos do seu público, fale com a voz alta e confiante, não se fixe 
nos slides, não se distraia com seu relógio, anel ou moedas no bolso. Esteja bem 
arrumado para mostrar respeito pela audiência e seja otimista.
A comunicação escrita é essencial ao trabalho do engenheiro, como por exemplo: 
expedir solicitações ou ordens aos funcionários, preparar memorandos, elaborar 
78
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
relatórios técnicos para clientes ou diretores, redigir cartas comerciais, propostas e 
escrever artigos para revistas técnicas. 
EXERCÍCIO:
Escreva um parágrafo dissertativo sobre a importância das normas técnicas 
(estudadas na primeira unidade deste material) e sua relação com a comunicação.
A escrita de um engenheiro deve ser breve, clara e de fácil entendimento. É bem verdade 
que alguns tópicos não são fáceis de serem discutidos de maneira breve e merecem uma 
escrita mais extensa. Vamos supor que, um determinado engenheiro, projetou um carro 
que obteve sucesso ao se mover flutuando sobre o asfalto. Só esta simples afirmação, 
já traz a sua mente, perguntas tais como: como isso é possível? Há a necessidade de se 
alterar o asfalto ou a parte de baixo do carro? Há um limite máximo de peso de passageiros 
e bagagens? 
Se de fato tal carro fosse lançado, o engenheiro teria que adaptar sua linguagem 
de acordo com o público que o ouve. Devido ao sucesso de seu projeto, o engenheiro 
será chamado para participar de entrevistas em programas de auditório, palestras em 
Universidades (com a presença de alunos e cientistas), conversas com investidores e assim 
por diante. Cada público tem sua linguagem específica, com a qual o entendimento da 
ideia apresentada é alcançado. O presidente de uma grande montadora não é conhecedor 
da tecnicidade que um aluno de doutorado em dinâmica veicular tem, contudo, ambos 
devem ser capazes de ouvir a palestra do engenheiro e ter suas expectativas e curiosidades 
respondidas. 
Independente do público alvo, algumas considerações são importantes e devem ser 
citadas para uma comunicação efetiva:
a. Evitar frases segmentadas;
b. Usar voz ativa;
c. Evitar palavras vagas e de duplo sentido;
d. Eliminar redundâncias;
e. Usar o mínimo possível de preposições;
f. Usar referências claras e pronomes;
g. Evitar infinitivos modificados por advérbios linguagem burocrática, prefira frases 
com poucas palavras;
79
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
SAIBA MAIS 
Como sugestão para uma melhor compreensão da importância da comunica-
ção em nosso meio como engenheiros,leia o artigo intitulado “A importância da 
comunicação na Engenharia” escrito por Maísa Gomes Carneiro, João Gabriel Campos Souza e 
Vinícius Perosa apresentado no VII Congresso Brasileiro de Engenharia de Produção, 2017.
4.1 CRIATIVIDADE
Uma das funções de um engenheiro é ser criativo, pois para se inovar, uma dose 
de criatividade é importante. Segundo Holtzapple e Reece (2006), a criatividade é um 
talento que não é ensinado. É nato do ser humano e precisa ser exercitada e desenvolvida. 
Justamente por isso, que o engenheiro tem a necessidade de intensificar este item e deve 
ter grande criatividade.
Holtzapple e Reece (2006) classificam as pessoas em pensadores, em três tipos:
a. Os organizados: tem uma mente bem compartimentada. Os fatos são armazenados 
em locais únicos e são recuperados com facilidade quando necessários;
b. Os desorganizados: não tem estrutura. Os fatos podem ser armazenados em locais 
múltiplos, mas de difícil recuperação quando necessários;
c. Os criativos: é uma combinação dos dois outros tipos. Uma mente criativa é 
organizada e estruturada, mas a informação é armazenada em locais múltiplos e 
quando a informação é necessária há maior probabilidade achá-la.
Sobre esse tema, SEABRE (2007, p.4) relata:
Há vários termos com uma estreita relação com o da criatividade: 
talento, genialidade, prodígio e sobredotação. Todos eles fazem 
referência a aspectos semelhantes do comportamento e têm sido 
utilizados com uma certa indiferença por autores como Galton, Binet e 
Terman. O caso da criatividade e a sua definição científica é um claro 
exemplo das dificuldades associadas aos constructos hipotéticos de 
sobre-significado. Estes termos distintos referem, genericamente, 
o mesmo fenômeno (a capacidade de resolver problemas de forma 
original e produzindo um resultado útil valioso). Para os mais simplistas, 
80
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
este fenômeno está relacionado com a inteligência e é este conceito 
que o descreve e justifica, sendo desnecessário o termo “criatividade”. 
Contudo, esta consideração não é única, já que também se propõe 
“criatividade” como definição deste fenômeno ou pode incluir, sob ele, 
o termo de prodígio, talento ou genialidade. Em qualquer caso, estes 
conceitos competem para definir o mesmo fenômeno.
Mas o que caracteriza um engenheiro criativo? Holtzapple e Reece (2006) descrevem 
algumas características:
a. Persistência; um engenheiro não desanima;
b. Usar o porquê como curiosidade em relação ao mundo;
c. Nunca está satisfeito: fará o que puder para melhorar o projeto que está sendo 
produzido;
d. Aprende com erros e acidentes: muitas descobertas foram feitas por acidente. O 
engenheiro deve ser sensível ao inesperado;
e. Faz analogias: as analogias aumentam as chances de encontrar soluções;
f. Generaliza: para que o sucesso de um projeto seja aproveitado em outras situações;
g. Desenvolve entendimentos qualitativos e quantitativos: o engenheiro deve 
desenvolver não apenas aptidões analíticas quantitativas;
h. Habilidade para visualizar, muitas soluções envolvem visualização tridimensional. 
Normalmente a solução pode aparecer em um novo arranjo de componentes, 
girando ou duplicando, com boa aptidão espacial;
i. Habilidade para desenho: desta forma pode se comunicar em visões espaciais, 
dimensionais e fluxos de maneira mais eficaz;
j. Pensar sem fronteiras de modo intelectual;
k. Interesses ampliados e necessidades de equilíbrio intelectual e emocional;
l. Informação especializada; problemas fáceis podem ser resolvidos com 
informações largamente difundidas. Problemas difíceis precisam de informações 
especializadas, que nem sempre estão disponíveis;
m. Trabalha com a natureza: a natureza poderá guiar o engenheiro até a solução de 
um problema. Fique atento às suas soluções;
n. Possui uma “caixa de ferramentas” de engenharia: o engenheiro precisa de 
uma grande “caixa” para armazenar todas as ferramentas adquiridas com sua 
experiência.
81
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
SUGESTÃO DE VÍDEO:
Assista o vídeo entitulado “A importância da criatividade na engenharia de 
produção”. O Prof. Dário Alliprandini, Coordenador de Engenharia de Producção da 
ESEG, fala sobre a criatividade de engenheiros e mostra a complexidade da execução de uma 
tarefa de engenharia (montagem de uma aeronave). Ele enfatiza a criatividade necessária para 
executá-la, haja vista que problemas da vida real não são achados nos livros acadêmicos.
 Para assistir o vídeo, visite o link publicado em 25 de Setembro de 2009: https://www.youtu-
be.com/watch?v=91wGZBud_NI (Acesso 10 jun. 2019).
Para se criativo, é importante sistematizar. Conforme Bazzo e Pereira (2006) as etapas 
do processo criativo são:
a. Preparação;
b. Esforço concentrado;
c. Afastamento do problema;
d. Visão da ideia;
e. Revisão das soluções.
A criatividade é algo incompleto, a todo momento estamos criando novas formas, 
condições e alinhamentos de novas diretrizes e isso é o que motiva um profissional a 
“pensar fora da caixa” e caracteriza uma ação fundamental para a performance do 
engenheiro.
SAIBA MAIS: 
Leia o texto “Aposta em estádio sustentável” (NABUCO, 2013) e analise como 
a solução foi encontrada exercendo a criatividade diante da necessidade de se 
reconstruir algo devido a um acidente.
https://www.youtube.com/watch?v=91wGZBud_NI
https://www.youtube.com/watch?v=91wGZBud_NI
82
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
4.2 CONSCIÊNCIA AMBIENTAL E SUSTENTABILIDADE
Para o completo entendimento da unidade, algumas definições se fazem necessárias. 
Como abordaremos o meio-ambiente como cenário, este tem uma definição no dicionário 
Aurélio (FERREIRA,1988), meio-ambiente, é o conjunto de condições e influências 
naturais, que cercam um ser vivo ou uma comunidade, e que agem sobre eles.
Outra definição importante e muito difundida é a de desenvolvimento sustentável. Por 
isso, entre muitas razões, surgiu no Relatório Brundtland criado pela Comissão Mundial 
sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, criada (ONU), para conciliar dois objetivos: o 
desenvolvimento da economia e a conservação do meio-ambiente.
PARA REFLETIR:
“O desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento que encontra as neces-
sidades atuais sem comprometer a habilidade das futuras gerações de atender 
suas próprias necessidades. ”
“Um mundo onde a pobreza e a desigualdade são endêmicas estará sempre propenso a cri-
ses ecológicas, entre outras…O desenvolvimento sustentável requer que as sociedades atendam 
às necessidades humanas tanto pelo aumento do potencial produtivo como pela garantia de 
oportunidades iguais para todos.”
“Muitos de nós vivemos além dos recursos ecológicos, por exemplo, em nossos padrões de 
consumo de energia… No mínimo, o desenvolvimento sustentável não deve pôr em risco os sis-
temas naturais que sustentam a vida na Terra: a atmosfera, as águas, os solos e os seres vivos.”
“Na sua essência, o desenvolvimento sustentável é um processo de mudança no qual a 
exploração dos recursos, o direcionamento dos investimentos, a orientação do desenvolvimento 
tecnológico e a mudança institucional estão em harmonia e reforçam o atual e futuro potencial 
para satisfazer as aspirações e necessidades humanas.”
— do Relatório Brundtland, “Nosso Futuro Comum”
Fonte: Disponível em: https://nacoesunidas.org/acao/meio-ambiente/ Acesso em: 04 jun. 2019.
Durante muitos anos, o crescimento de nossa indústria, foi caracterizado por 
http://www.un.org/documents/ga/res/42/ares42-187.htm
https://nacoesunidas.org/acao/meio-ambiente/
83
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
chaminés soltando grande quantidade de fumaça preta no ar. Quanto mais poluição mais 
progresso. A Engenharia evoluiu o tempo passou e surgiram novos raciocínios para a 
questão, entre elas, o controle, corretivo ou as técnicas de fim-de-tubo surgiram e assim 
novas técnica técnicas de produção mais limpa (P+L) surgem para aumentar a eficiência 
nos processos industriais, fazendo com que estas gerem menores índicesde poluição e 
resíduos. Entre as diversas técnicas de engenharia adotadas, as diretrizes DFX (Design 
for X) englobam diversos conceitos, ressalta-se aqui, o conceito de meio ambiente que 
possui uma preocupação esmerada para a produção voltada as atividades de prevenção 
do meio ambiente. Na Figura 23 pode-se observar alinhamento de utilização energética 
aplicadas as diversas etapas de desenvolvimento.
Figura 23: Diagrama de energia. 
Fonte: Braga, et. al (2002).
Algumas considerações importantes devem ser observadas pelos engenheiros, para 
que o planeta sobreviva. Pode-se citar, entre várias, o uso racional de energia, o controle 
da poluição, a reciclagem de produtos e o bem-estar das pessoas. 
SUGESTÃO DE VÍDEO:
Assista o vídeo “A sustentabilidade da construção civil atual”. Este vídeo traz 
profissionais da área de engenharia definindo de modo prático e mostrando apli-
cações do conceito de sustentabilidade em obras da construção civil. 
Adriano Dorigo e Antonio Abrão são os especialistas que falam sobre o assunto. O vídeo foi 
84
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
publicado em 24 de Setembro de 2014 e pode ser encontrado no seguinte link: https://www.
youtube.com/watch?v=LYdDyrZCL0Q .Acesso em: 10 jun. 2019.
4.3 FÓRUM
Proposta 1
Com o conteúdo apresentado pelo vídeo da sugestão acima, faça uma caminhada pelas 
ruas do bairro onde você mora e identifique edificações que poderiam ser adaptadas e ter 
suas estruturas modificadas de modo a contemplar a sustentabilidade. Compartilhe as 
suas conclusões com seus colegas de disciplina usando a plataforma da UNIAVAN.
Proposta 2
Utilizando a plataforma da UNIAVAN, discuta com seus colegas, quais seriam as 
formas de se contemplar sustentabilidades em outras áreas da engenharia, não só apenas 
na construção civil.
Ser engenheiro, é ter responsabilidade sobre este tema e a partir disso, a engenharia 
precisou criar práticas necessárias com a finalidade de diminuir a degradação do meio 
ambiente e o desafio em desenvolver outras fontes para que os impactos negativos ao 
meio-ambiente sejam minimizados. O fator de sucesso é contemplar a economia de 
recursos, aumentar a reciclagem, a consciência ecológica e formatar uma sociedade com 
mais responsabilidade ambiental.
Muitas são as formas pelas quais os engenheiros podem desenvolver seus projetos, 
exercitando responsabilidade ambiental. Uma dessas formas é utilizando em seus 
projetos, fontes de energia renováveis. 
4.4 COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
 
São várias as fontes de energia: petróleo, carvão, gás natural, energia nuclear, biomassa 
e energias renováveis (KROTHAPALLY, 2019) Combustíveis fósseis podem ser definidos, 
como sendo os combustíveis que foram gerados graças a decomposição de seres vivos. 
Dentre eles, podemos citar, o carvão mineral, petróleo (e os combustíveis dele gerados), 
https://www.youtube.com/watch?v=LYdDyrZCL0Q
https://www.youtube.com/watch?v=LYdDyrZCL0Q
85
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
gás natural. A principal característica desses combustíveis é a presença de carbono em 
sua estrutura química. 
O uso de combustíveis fósseis, acompanha o desenvolvimento da civilização humana 
e da tecnologia. Combustíveis num primeiro momento, eram apenas usados para gerar 
calor, mas, com o avanço tecnológico, foi usado para gerar eletricidade. Olhando de um 
modo macroscópico, não usamos carvão, gás natural ou gasolina apenas para gerar calor 
em nossas casas, usamos também o calor gerado pela combustão de tais combustíveis 
para gerar eletricidade e fazer automóveis funcionarem. Em suas aulas de termodinâmica, 
você estudará os detalhes de uma disciplina inteiramente dedicada a conversão de calor 
em trabalho mecânico.
Figura 24: Usinas de potência poluindo o meio ambiente. 
Fonte: Disponível em: https://www.shutterstock.com/download/confirm/336888689?src=l0aupXYw8ec-
NCVxntwJYyw-1-0&studio=1&size=huge_jpg. Acesso em: 13 jun. 2019.
Como mencionamos acima, combustíveis fósseis advém de matéria orgânica, que se 
decompôs durante um longo período. O uso em larga escala de tais combustíveis, além 
de poluir e destruir o meio ambiente, também causa preocupação quanto ao seu total 
esgotamento no planeta. Cientistas têm feito previsões de que conforme vamos nos 
aproximando do esgotamento dessas fontes, o preço do combustível fóssil vai aumentar 
absurdamente, ao ponto de a população não ser capaz de pagar por elas. Todos somos 
conscientes de como somos dependentes da energia por eles gerada e caso a população 
não puder mais adquirir combustível, ou por escassez ou por alto preço, economias vão 
https://www.shutterstock.com/download/confirm/336888689?src=l0aupXYw8ecNCVxntwJYyw-1-0&studio=1&size=huge_jpg
https://www.shutterstock.com/download/confirm/336888689?src=l0aupXYw8ecNCVxntwJYyw-1-0&studio=1&size=huge_jpg
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INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
entrar em colapso e violência será gerada. 
Figura 25: O preço do combustível. 
Fonte: Disponível em: https://www.shutterstock.com/search/fossil%20fuel?search_source=base_sear-
ch_form&image_type=all&page=2. Acesso em: 13 jun. 2019.
Como temos enfatizado em várias partes deste estudo, o engenheiro é o profissional 
capaz de res
olver problemas científicos e tecnológicos e diante do exposto, há o desafio de manter 
o passo crescente, desenvolvimento tecnológico e mantendo o conforto que o presente 
nos dá, usando cada vez menos combustíveis fósseis.
4.5 ENGENHARIA E MEIO AMBIENTE
 
O ozônio é uma molécula composta de três átomos de oxigênio (O3). A grande maioria 
do ozônio na atmosfera, está localizado na estratosfera, uma região que está numa região 
entre 15 e 30 km de altitude da superfície do planeta. A camada de ozônio, absorve parte 
da radiação vinda do sol, não permitindo que nos alcances no solo. A sua mais importante 
característica é a absorção de radiação solar responsável por doenças como por exemplo 
o câncer de pele e a catarata, além de causar danos a vida marinha e plantações (UNITED 
STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY, 2018).
A concentração de ozônio tem sido monitorada por cientistas por várias décadas e 
o fenômeno de sua variação é considerada normal de acordo com latitude e diferentes 
épocas do ano. Contudo desde 1970, os cientistas têm mostrado que a camada de ozônio 
tem sido degrada além do que o considerado um fenômeno natural. A Figura 26 mostra 
https://www.shutterstock.com/search/fossil fuel?search_source=base_search_form&image_type=all&page=2
https://www.shutterstock.com/search/fossil fuel?search_source=base_search_form&image_type=all&page=2
87
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
uma representação da destruição e da formação do ozônio.
Figura 26: Processo natural de destruição e formação do ozônio. 
Fonte: Disponível em:. http://www.saudedireta.com.br/docsupload/1332766748Cartilha%20MS-MMA.pdf. 
Acesso em: 13 jun. 2019.
Embora a formação e destruição do ozônio sejam processos naturais e bem monitorados 
pela comunidade científica, um único átomo de cloro é capaz de destruir 100 000 moléculas 
de ozônio antes de ser removido da estratosfera. Infelizmente o ozônio é destruído mais 
rapidamente do que formado. A Figura 27 mostra a reação da degradação do ozônio. 
Alguns compostos químicos liberam cloro quando atingidos pela luz UV (ultravioleta) na 
estratosfera. Exemplos de tais compostos são os clorofluorcarbonetos (CFCs).
 
 Figura 27: Processo da destruição e formação do ozônio pelo cloro. 
Fonte: Disponível em: http://www.protocolodemontreal.org.br/site/images/quem_somos/camada_de_ozo-
nio/mecanismos_de_destruicao_do_ozonio/ciclo_de_destruicao_do_ozonio.png. Acesso em: 13 jun. 2019.
http://www.saudedireta.com.br/docsupload/1332766748Cartilha MS-MMA.pdf
http://www.protocolodemontreal.org.br/site/images/quem_somos/camada_de_ozonio/mecanismos_de_destruicao_do_ozonio/ciclo_de_destruicao_do_ozonio.png
http://www.protocolodemontreal.org.br/site/images/quem_somos/camada_de_ozonio/mecanismos_de_destruicao_do_ozonio/ciclo_de_destruicao_do_ozonio.png88
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
EXERCÍCIO:
Faça uma pesquisa na internet ou na biblioteca de sua faculdade sobre o Pro-
tocolo de Montreal e escreva dois parágrafos sobre a sua importância e objetos a 
serem alcançados.
4.6 HIDROGÊNIO E CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL
Hidrogênio tem se mostrado uma promissora alternativa para substituição dos 
combustíveis fósseis, para a geração de energia elétrica. O hidrogênio é um combustível 
que pode ser usado em reações de combustão, gerando calor e água apenas, conforme a 
seguinte reação: calor OHOH 222
1
2 +→+ . Nesta reação não há a formação de compostos 
que degradam o meio ambiente e contribuem para o efeito estufa.
 Contudo, não é muito comum usar hidrogênio em motores a combustão interna 
por exemplo. Os motores a combustão interna em geral, têm uma eficiência baixa e 
embora o hidrogênio seja um elemento muito abundante na natureza, ainda é muito caro 
produzir hidrogênio para ser usado como combustível.
 Células de combustível são equipamentos que convertem a energia química do 
hidrogênio em eletricidade, através de reações eletroquímicas. A Figura 28 mostra a 
representação de uma célula de combustível.
Numa célula de combustível, diferentemente do que numa reação de combustão, a 
reação com o hidrogênio é dividida em duas reações eletroquímicas, que ocorrem em 
dois eletrodos diferentes.A molécula de hidrogênio entra em contato com um catalizador 
no ânodo e se divide em dois íons de hidrogênio e 2 elétrons livres de acordo com a 
seguinte reação: −+ +→ e2H2H2 . Os elétrons livres circulam pelo circuito externo da 
célula de combustível, enquanto os íons H+ passam por dentro da célula através de uma 
membrana. No outro lado da célula, os íons H+, os elétrons livres e o gás oxigênio, se 
encontram e reagem no cátodo conforme a seguinte reação: OHe2H2O 222
1 →++ −+ .
89
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Figura 28: Diagrama representativo de uma célula de combustível. 
Fonte: Disponível em: http://4.bp.blogspot.com/-8nJygKvZtQc/Ubd6UrydXMI/AAAAAAAAEbg/ZHa0gYV-
f4K8/s1600/Como+a+C%C3%A9lula+de+Combust%C3%ADvel+Funcina.jpg. (adaptado) Acesso em: 13 
jun. 2019.
 
Além da geração de eletricidade devido ao movimento de elétrons através do circuito 
externo, as células de combustível também geram calor, que dependendo de sua potência, 
pode ser aproveitado em processos de cogeração.
Dentre as vantagens do uso de células de combustível podemos citar (Martins, 2012):
• Os produtos de reação são água e calor;
• Alta eficiência, maior que motores a combustão interna;
• Baixa emissões;
• Não há uso de combustíveis fósseis;
• Hidrogênio é um combustível seguro e limpo;
• Flexibilidade no uso de combustível. Dependendo da configuração da célula de 
combustível outros combustíveis podem ser usados além hidrogênio puro;
• Hidrogênio pode ser gerado usando o excedente de energia solar e eólica;
• Livre de reações incompletas ou dissociação de produtos
• Não há partes móveis;
• Não há ruído.
http://4.bp.blogspot.com/-8nJygKvZtQc/Ubd6UrydXMI/AAAAAAAAEbg/ZHa0gYVf4K8/s1600/Como+a+C%C3%A9lula+de+Combust%C3%ADvel+Funcina.jpg
http://4.bp.blogspot.com/-8nJygKvZtQc/Ubd6UrydXMI/AAAAAAAAEbg/ZHa0gYVf4K8/s1600/Como+a+C%C3%A9lula+de+Combust%C3%ADvel+Funcina.jpg
90
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
O hidrogênio usado como combustível pode ser obtido das seguintes formas:
• Processos biológicos;
• Células fotovoltaicas ou energia eólica;
• Gaseificação de biomassa
• Através do tratamento de líquidos renováveis (metanol e etanol) ou gás natural.
Dentre as aplicações das células de combustível podemos citar: 
• Transporte: carros, bicicletas, ônibus e caminhões;
• Aplicações estacionárias: geração de eletricidade para hospitais, escolas, edifícios 
e empresas;
• Aparelhos portáteis: laptops, lanternas e celulares
• Máquinas empilhadeiras. 
 
Ainda há alguns desafios tecnológicos a serem superados para o uso de célula de 
combustível em larga escala. Uma delas é a produção e distribuição do combustível. O 
que pode ser uma grande oportunidade para os profissionais de engenharia que estão 
entrando no mercado de trabalho atual. A Figura 29 mostra um caminhão movido a 
células de combustível. 
 4.7 CHAT
 
Utilizando a plataforma online da UNIAVAN, e uma plataforma de busca na internet, 
realize as propostas abaixo.
Proposta 1
Faça uma discussão com os seus colegas de classe sobre quais outras formas de energia 
renováveis são promissoras no cenário energético nacional.
Proposta 2
Faça uma discussão com os seus colegas de classe sobre quais outras formas de energia 
renováveis são promissoras no cenário energético europeu.
91
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
Figura 29: Caminhão movido a células de combustível. 
Fonte: Disponível em: https://nikolamotor.com/one. Acesso em: 13 jun. 2019.
 
SAIBA MAIS:
 Leia o texto “Aposta em energia solar” (NABUCO, 2013)e analise como esta so-
lução não somente implica em menos custos na geração de energia, mas também 
não agride o meio ambiente. Muitos cientistas ainda pesquisam formas de fazer esse sistema de 
conversão de energia ser mais eficiente. Leia o texto e aceite esse desafio!
4.8 COGERAÇÃO
A Figura 30 mostra as chaminés de uma usina de potência poluindo o meio ambiente. 
Embora os gases sejam poluentes, tais gases estão quentes. Poderia se pensar em uma 
forma de utilizar este calor residual e aplicá-la em outros processos. 
Assim como temos desenvolvido a consciência ambiental de reciclar o lixo, 
engenheiros devem sempre ter um olhar atendo para localizar onde estão as perdas, ou 
seja, as causam da baixa eficiência de um processo.
A cogeração consiste em usar o calor residual de um processo, em outro processo, 
para que a necessidade de combustível do segundo processo seja reduzida e o uso 
da energia gerada pelo combustível usado no primeiro processo seja potencializado, 
https://nikolamotor.com/one
92
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
aumentando a eficiência. 
Você terá a oportunidade de estudar mais profundamente, conceitos e oportunidades 
de cogeração, em disciplinas futuras do curso, mas o que estudamos até aqui é 
fundamental para despertar sua atenção para oportunidades de otimização (busca da 
melhor configuração para que o objetivo seja alcançado) a cada momento em que você se 
deparar com um processo.
Lembre-se que calor é uma forma de energia, e deve ser usada de maneira ótima, pois 
acima de tudo há um custo ambiental e financeiro envolvido. Quando colocamos a mão 
sobre o carro e percebemos estar quente depois de alguns minutos no trânsito ou quando 
deixamos o ferro de passar esfriando depois de passar roupas, estamos desperdiçando 
energia. Pois o calor sentido do motor é calor que não foi convertido em trabalho, ou seja, 
energia de combustível que foi usada para outra finalidade. O calor dissipado pelo ferro 
esfriando, foi gerado pela eletricidade consumida pelo aparelho e transferida para o ar e 
não para a roupa. Ambos são configurações de perda.
Figura 30: Perda térmica através das paredes de uma casa. 
Fonte: Disponível em: https://www.shutterstock.com/search/energy+loss?search_source=base_sear-
ch_form. Acesso em: 13 jun. 2019.
EXERCÍCIO 
Faça uma lista de 5 atividade do dia a dia de um cidadão comum ou em algum 
processo qualquer que mesmo que involuntariamente, há o desperdício de ener-
gia. Proponha maneiras de se reduzir essas perdas e/ou oportunidades de cogeração.
https://www.shutterstock.com/search/energy+loss?search_source=base_search_form
https://www.shutterstock.com/search/energy+loss?search_source=base_search_form
93
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Desenvolver bem o trabalho e se comunicar com eficácia em sua área de atuação é 
um fator determinante para o sucesso. Embora alguns deixem este contexto em segundo 
plano, a comunicação escrita e falada é crucial para o engenheiro profissional.
A forma mais importante de comunicação é a escrita, mas outras formas como, oral, 
gráfica ou através de modelossão altamente recomendáveis. As diretrizes fundamentais 
para estes fatores são: i) selecionar o tema que pode ser livre ou direcionado; ii) 
pesquisar: revistas técnicas, anais de conferências, livros, internet, artigos, relatórios 
governamentais, estatísticas, resumos, catálogos de bibliotecas, patentes, etc; iii) 
organizar: conhecer sua audiência e planejar o que irá apresentar.
Nesta unidade apresentamos a preocupação com o meio-ambiente como algo 
importante a ser levado em consideração no momento da execução de um projeto. O 
meio-ambiente como cenário, tem uma definição no dicionário Aurélio (FERREIRA,1988), 
meio-ambiente é o conjunto de condições e influências naturais que cercam um ser vivo 
ou uma comunidade, e que agem sobre eles.
Outra definição importante e muito difundida é a de desenvolvimento sustentável. Por 
isso, entre muitas razões, surgiu no Relatório Brundtland criado pela Comissão Mundial 
sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, criada (ONU), para conciliar dois objetivos: o 
desenvolvimento da economia e a conservação do meio-ambiente.
Caro aluno, no decorrer desta disciplina demonstramos que o engenheiro tem a 
responsabilidade de resolver problemas. Apresentamos a profissão “engenheiro” e 
seus órgãos regulamentadores na primeira unidade. Como efeito ilustrativo, pense 
rapidamente em por quais etapas você passaria para resolver um projeto que fosse dado 
em suas mãos neste exato momento. Tais etapas foram objeto de estudo da unidade 2.
Agora pense em quais métodos você usaria para começar a analisar o problema, 
uma vez que as estratégias foram definidas e como você desafiaria a primeira solução 
encontrada, com o objetivo de achar uma solução melhor, ou seja otimizada. Estes 
métodos foram estudados na unidade 3, a qual trata de simulação e otimização.
Na unidade 4 você estudou que o engenheiro precisa criar práticas necessárias 
com a finalidade de diminuir a degradação do meio ambiente e enfrentar o desafio de 
desenvolver táticas e estratégias para que os impactos negativos ao meio-ambiente sejam 
minimizados. Perceba que o fator de sucesso é contemplar a economia de recursos, 
aumentar a reciclagem, a consciência ecológica e formar uma sociedade com mais 
responsabilidade ambiental.
Como minhas palavras finais, note que, para que um engenheiro tenha sucesso na 
94
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
área escolhida, ele necessita de muitos conhecimentos, habilidades e atitudes (CHA) os 
quais são desenvolvidos durante o curso de graduação e na busca por melhorias de cada 
atributo desenvolvido.
O conhecimento das ferramentas da engenharia e sua aplicação, são essenciais 
para uma formação bem fundamentada, aliada a uma eficiente comunicação para 
o desenvolvimento de projetos, considerando a produtividade, a produção limpa, a 
otimização dos processos dentro de princípios éticos. Para conseguirmos, isso não 
podemos esquecer o principal: ESTUDAR! ESTUDAR! ESTUDAR! O processo é contínuo, 
mas, recompensador.
EXERCÍCIO FINAL
1. [COMPREENSÃO] Para ser um bom engenheiro não basta decorar as fórmulas, 
conhecer todos os conceitos e usar corretamente os conhecimentos aprendidos na 
universidade. Não é suficiente saber utilizar com perfeição os instrumentos, saber aplicar 
todos os métodos de cálculo e análise de sistemas e conhecer em profundidade todos os 
procedimentos técnicos pertinentes a profissão. Conforme o estudando nesta unidade 
a comunicação na engenharia é correto afirmar que:
A. Existem profissionais especializados em fazer a transformação da linguagem 
expressa em projetos e a linguagem falada nos meios acadêmicos e financeiros.
B. A Matemática e Física são linguagens universais que independem do idioma falado 
em um determinado país e como são a ferramenta diária de engenheiros, não há a 
necessidade de se importar com a qualidade de comunicação entre engenheiros, 
consumidores e investidores.
C. Desenhos é a mais importante forma de comunicação empregada por engenheiros.
D. Engenheiros devem ser cuidadosos com o vocabulário que usam ao se comunicar, 
pois diferentes linguagens são necessárias para alcançar diferente integrantes do 
público alvo.
E. As normas técnicas da ABNT definem o vocabulário a ser usado para na 
comunicação escrita em documentos destinados a comunidade acadêmica.
2. [AVALIAÇÃO] Costumamos associar a criatividade a profissões muito mais liberais, 
normalmente voltadas para as áreas humanas e para as artes. Essa tradição muitas vezes 
nos faz esquecer que ser criativo é uma necessidade intrínseca ao ser humano desde sua 
95
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
evolução até os dias atuais, além de nos ajudar a ignorar um fato para lá de relevante: 
aquele que tem maior capacidade criativa acaba se destacando invariavelmente, 
independentemente do meio onde se encontre. As seguintes frases foram respostas de 
uma pesquisa feita a respeito da criatividade e sua aplicação na engenharia. 
I. As pessoas criativas não são necessariamente pessoas organizadas.
II. Engenheiros criativos são profissionais dotados de persistência e curiosidade.
III. Engenheiros criativos desenvolvem inteligência espacial e possuem habilidade 
para desenho. 
De acordo com o que apresentamos nesta unidade, podemos dizer que a pergunta 2 é 
corretamente respondida por quais das afirmações acima:
A. I.
B. II.
C. I e II.
D. I, II e III.
E. II e III.
3. [CONHECIMENTO] Por sua vez, o termo  sustentabilidade ambiental  define o 
modo como o homem age na utilização dos bens naturais e providencia soluções para as 
necessidades de si próprio e dos outros, de forma que não agrida o meio natural e garanta 
a utilização do mesmo em gerações futuras. Qual das aplicações abaixo não podem ser 
consideradas aplicações de sustentabilidade na engenharia? 
A. Coleta de água da chuva dos telhados de casas e apartamentos.
B. Uso de motores a gasolina para cortar grama.
C. Uso de pneus velhos para servirem de piso para parquinhos de crianças.
D. Uso de energia solar para aquecer a água usada para o banho.
E. Uso de células fotovoltaicas para gerar eletricidade usada em postos de gasolina
F. REFERÊNCIAS 
REFERÊNCIAS
BAZZO, W. A; PEREIRA, L. T. V. Introdução à Engenharia: Conceitos, ferramentas e 
comportamentos. 2. Ed. Florianópolis: EDUFSC, 2006.
96
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
BRAGA, B. ET al. Introdução à Engenharia Ambiental. São Paulo: Prentice Hall, 2002.
CANAL CASA SUL. A sustentabilidade na construção civil. 2012. Disponível em : < 
https://www.youtube.com/watch?v=LYdDyrZCL0Q > Acesso 10 jun. 2019.
CARNEIRO, M. G.; SOUZA, J. G.; PEROSA, V. A importância da comunicação na 
Engenharia. VII Congresso Brasileiro de Engenharia de Produção. 2017.
COMISSÃO BRUNDTLAND. Nosso futuro comum. Disponível em: <https://
nacoesunidas.org/acao/meio-ambiente/> Acesso em: 04 jun. 2019.
ETAPA EDUCACIONAL. A importância da criatividade na engenharia de produção. 
2009.Disponível em : < https://www.youtube.com/watch?v=91wGZBud_NI > Acesso 04 
jun. 2019.
FERREIRA, A. B. H. Dicionário Aurélio Básico da Língua Portuguesa. Rio de Janeiro: 
Nova Fronteira, 1988, p. 214.
HOLTZAPPLE, M. T; REECE, W. D. Introdução à Engenharia. Rio de Janeiro: LTC, 2006. 
KROTHAPALLY, A. Energy conversion systems i. Class notes. Disponível em: <https://
esc.fsu.edu/documents/lectures/ECSI/sustainablebackground.pdf> Acesso em 13 jun. 
2019.
MARTINS, L. D. Modeling, simulation and experimental validation of electrolyte 
membrane fuel cells and alkaline membrane fuel cells. Dissertação de doutorado, 
2012. Disponível em <https://fsu.digital.flvc.org/islandora/object/fsu%3A183000> 
Acesso em: 13 jun. 2019.
NABUCO A., O Brasil da inovação - Um panorama dos avanços em pesquisa e 
tecnologia – Editora Caros Amigos – 2013 – São Paulo
SEABRE, J. M, Criatividade. Trabalho de Licenciatura, 2007.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY, One layer protection, 
2018. Disponível em: <https://www.epa.gov/ozone-layer-protection> Acesso 13 jun.2019. 
https://www.youtube.com/watch?v=LYdDyrZCL0Q
https://nacoesunidas.org/acao/meio-ambiente/
https://nacoesunidas.org/acao/meio-ambiente/
https://www.youtube.com/watch?v=91wGZBud_NI
https://esc.fsu.edu/documents/lectures/ECSI/sustainablebackground.pdf
https://esc.fsu.edu/documents/lectures/ECSI/sustainablebackground.pdf
https://www.epa.gov/ozone-layer-protection
98
INTRODUÇÃO 
A ENGENHARIA
uniavan.edu.br
	1.4.1_De_construção
	1.5_ÁREAS_DE_ATUAÇÃO_DO_ENGENHEIRO
	1.5.1_Engenharia_Mecânica
	_bookmark7
	2.2_CREA_-_Conselhos_Regionais_de_Engenh
	_bookmark13
	2.8_COMO_SÃO_ELABORADAS_AS_NORMAS_TÉCNIC
	_bookmark18
	3.1.1_Fases_do_projeto
	3.1.1.1_Identificação_de_uma_necessidade
	3.1.1.2_Definição_do_Problema
	_bookmark20
	3.1.1.7_Comunicação_do_Projeto
	3.2_ABORDAGENS_DE_PROBLEMAS_EM_ENGENHARI
	_bookmark22
	4.2_TIPOS_DE_MODELOS
	_bookmark24
	5.4.3_Conduzindo_uma_boa_simulação
	5.4.4_Importância_da_simulação
	_bookmark33
	unidade
	REFERÊNCIAS
	EXERCÍCIO FINAL
	CONSIDERAÇÕES FINAIS
	1.12 COMO SÃO ELABORADAS AS NORMAS TÉCNICAS NOS ESTADOS UNIDOS
	1.11 COMO SÃO ELABORADAS AS NORMAS TÉCNICAS NA EUROPA
	1.10 COMO SÃO ELABORADAS AS NORMAS TÉCNICAS NO BRASIL
	1.9 NORMAS TÉCNICAS DE ENGENHARIA
	1.9.1 Objetivos das normas técnicas
	1.9.2 Níveis De Normalização
	1.8 OS ÓRGÃOS PROFISSIONAIS: SISTEMA CONFEA E CREA
	1.8.1 Sistema CONFEA – Conselho Federal de Engenharia e Agronomia
	1.8.2 CREA – Conselho Regional De Engenharia E Agronomia
	1.7 OS DESAFIOS DA ENGENHARIA NO BRASIL NO SÉCULO XXI
	1.6 PERFIL DO ENGENHEIRO
	1.5 ÁREAS DE ATUAÇÃO DO ENGENHEIRO
	1.5.1 Engenharia Mecânica
	1.5.2 Engenharia Civil
	1.5.3 Engenharia De Controle e Automação 
	1.5.4 Engenharia Sanitarista e Ambiental 
	1.5.5 Engenharia de Produção
	1.5.6 Engenharia Elétrica
	1.4 AS FUNÇÕES DO ENGENHEIRO
	1.3 O QUE É COMPETÊNCIA PROFISSIONAL?
	1.2 A ENGENHARIA NO BRASIL 
	1.1 A ENGENHARIA E SUA HISTÓRIA
	1.1.1 As primeiras escolas de engenharia no mundo
	1 A ENGENHARIA
	unidade
	REFERÊNCIAS
	EXERCÍCIO FINAL
	CONSIDERAÇÕES FINAIS	
	2.9 FÓRUM
	2.8 DISCUSSÕES DOS RESULTADOS DE UM MODELO
	2.7 CÁLCULOS MATEMÁTICOS E MODELAGEM
	2.6 MODELAGEM DE PROBLEMAS FÍSICOS
	2.5 MODELAGEM POR COMPUTADOR
	2.4 O QUE É MODELAGEM E O QUE SÃO MODELOS 
	2.4.1 Tipos de modelo 
	2.2 CHAT 
	2.1 FASES DE UM PROJETO
	2 O PROJETO 
	INTRODUÇÃO A UNIDADE
	unidade
	REFERÊNCIAS
	EXERCÍCIO FINAL
	CONSIDERAÇÕES FINAIS 
	 3.7 OTIMIZAÇÃO: UM CONCEITO LIGADO A MELHOR RESULTADO
	3.6 OTIMIZAÇÕES
	3.5 SIMULAÇÃO DE SISTEMAS FÍSICOS
	3.4 SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL
	3.4.1 Situações que justificam a simulação
	3.4.2 Conduzindo uma boa simulação
	3.4.3 Importância da simulação
	3.3 O COMPUTADOR NA ENGENHARIA
	3.2 TIPOS DE SIMULAÇÃO
	3.2.1 Simulação Icônica
	3.2.2 Túnel de vento
	3.2.3 Simulação analógica
	3.2.4 Simulação matemática
	3.1 VANTAGENS DA SIMULAÇÃO
	3 SIMULAÇÃO
	INTRODUÇÃO A UNIDADE 
	unidade
	Referências
	EXERCÍCIO FINAL
	CONSIDERAÇÕES FINAIS
	4.8 COGERAÇÃO
	 4.7 CHAT
	4.6 HIDROGÊNIO E CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL
	4.5 ENGENHARIA E MEIO AMBIENTE
	4.4 COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
	4.3 FÓRUM
	4.2 CONSCIÊNCIA AMBIENTAL E SUSTENTABILIDADE
	4.1 CRIATIVIDADE
	4 COMUNICAÇÃO E EXPRESSÃO
	INTRODUÇÃO A UNIDADE