Prévia do material em texto
introdução à engenharia (unidade 1): os princípios da engenharia Tutor: Romário Guimarães Verçosa de Araújo Engenheiro Agrônomo, Mestre em Proteção de Plantas, Doutorando em Produção Vegetal (82) - 98118-3252 romariorgva@hotmail.com Tópico 1 - A História da Engenharia Segundo Cocian (2009), os engenheiros são basicamente solucionadores de problemas, são profissionais que pesquisam para encontrar a maneira mais fácil, mais rápida e menos onerosa de utilizar as forças da natureza e os materiais para enfrentar os desafios mais complexos. Tópico 1 - A História da Engenharia Ao longo do tempo, o conceito do que é engenharia sofreu modificações até estabelecer-se em uma área do conhecimento que aplica métodos destinados à utilização de recursos naturais para criar elementos que facilitem a vida da sociedade. Conforme ocorreu a evolução de técnicas ao longo do tempo e através do conhecimento empírico e científico, a engenharia tornou-se fundamental para o desenvolvimento humano. Tópico 1 - A História da Engenharia A Engenharia ao longo do Tempo: A história da humanidade ocorre de forma contínua, mas periodicamente ocorrem algumas transformações que mudam o mundo. A maioria dessas mudanças ocorre através dos avanços científicos e são marcos na história da engenharia. Desde os primórdios, a engenharia esteve presente na história. Inicialmente, os homens da era paleolítica adaptaram ferramentas que lhes auxiliassem na alimentação e criaram o conceito de habitação ao utilizarem as cavernas para se protegerem das intempéries. Tópico 1 - A História da Engenharia A Engenharia ao longo do Tempo: Foi na Idade do Bronze que surgiram objetos para a caça mais elaborados, como arpões, lanças, arco e flecha. Conforme as necessidades humanas iam se moldando aos novos estilos de vida, novas descobertas foram feitas, entre elas o uso do metal. Tópico 1 - A História da Engenharia A Engenharia ao longo do Tempo: Um acontecimento marcante na história da engenharia foi quando o homem descobriu que poderia levantar mais peso com a utilização um sistema simples que hoje chamamos de alavanca. Neste mesmo período ocorreu a invenção da roda e da polia. A partir deste momento, o homem começou a aplicar conceitos da mecânica para construir objetos úteis para o desenvolvimento de aldeias, e foi assim que certamente surgiram os primeiros engenheiros. Tópico 1 - A História da Engenharia A Engenharia ao longo do Tempo: Durante a Idade Média, o conhecimento em grande parte ficou restrito ao círculo da Igreja e apresentou poucos progressos. Ainda assim, ocorreram avanços significativos de ferramentas utilizadas na agricultura, principalmente de tração animal. A manufatura se desenvolveu, principalmente, na confecção de tecidos e joias, onde começou a ocorrer uma padronização das técnicas empregadas. Tópico 1 - A História da Engenharia Engenharia Moderna: Desde os primórdios da história, o homem buscou criar e aperfeiçoar ferramentas com o objetivo solucionar problemas e atender as suas necessidades básicas. Durante milhares de anos, a evolução das técnicas foi baseada na prática, na experiência adquirida. Entretanto, é notório que a engenharia como conhecemos surge em meados do século XVIII, através da prática de uma abordagem mais teórica, sistemática, baseada nos conceitos matemáticos, na explicação dos fenômenos físicos, em experimentos em ambientes controlados e na realização de cursos formais de ensino. Tópico 1 - A História da Engenharia Engenharia Moderna: Segundo Telles (1984), a engenharia quando considerada como arte de construir é evidentemente tão antiga quanto o homem, mas quando considerada como um conjunto organizado de conhecimentos com base científica aplicado à construção em geral, é relativamente recente, podendo-se dizer que data do século XVIII. Para que essa transformação ocorresse, grandes contribuições científicas vieram dos estudos de Leonardo da Vinci (1452-1519), Galileu Galilei (1564-1642), René Descartes (1596-1650), Isaac Newton (1643-1727). Tópico 1 - A História da Engenharia Engenharia Moderna: Dentre as várias descobertas que impulsionaram a engenharia moderna, a criação da máquina a vapor, por James Watt, em (1782), cujo modelo você pode observar na Figura 3 a seguir, para ser utilizada nas fábricas de tecelagem em conjunto com o tear mecânico, foi um dos grandes responsáveis pela Revolução Industrial (VALÉRIO; BAZZO, 2006). Tópico 1 - A História da Engenharia Engenharia Moderna: Segundo Bazzo e Pereira (2011), outro grande avanço no processo de industrialização foi a utilização do motor elétrico como fonte de energia, que substituiu os sistemas de aproveitamento da energia diretamente da natureza, como as rodas d'água. O primeiro motor elétrico a ser usado com sucesso na indústria foi descoberto em 1869 por Zénobe Gramme (1826-1901) e ficou conhecido como a “Máquina de Gramme”, que quando ligada a uma corrente elétrica, produzia energia motora Tópico 1 - A História da Engenharia Engenharia Atual: Uma das maiores transformações da engenharia foi o uso do computador. Essa ferramenta que hoje estamos tão habituados a manusear, significou um dos maiores avanços científicos e tecnológicos que a humanidade já vivenciou. Podemos ver o primeiro modelo de computador eletrônico e digital automático o Eniac (Electronic Numerical Integrator and Computer) de 1946, que pesava 30 toneladas, emprega cerca de 18 mil válvulas e realiza 4.500 cálculos por segundo. Tópico 1 - A História da Engenharia Principais Invenções da Engenharia no Século XX: Durante o século XX, a expansão econômica e a utilização de novas tecnologias possibilitaram a criação de muitas invenções que transformaram o mundo. Durante as últimas décadas, essas invenções foram aperfeiçoadas e continuam utilizadas em todo o mundo. Tópico 1 - A História da Engenharia Engenharia no Brasil: Os primeiros registros do exercício da prática de engenharia no Brasil estão datados em 1549, com a fundação do Governo Geral e da Cidade de Salvador, quando Thomé de Souza trouxe ao Brasil-Colônia pela primeira vez um grupo de construtores de edificações civis e religiosas. Entre as primeiras construções de destaque no Brasil Colônia estão os fortes para a defesa do litoral e das fronteiras terrestres. A engenharia brasileira possui alguns projetos de destaque em sua história, seja pelo pioneirismo, sustentabilidade, materiais utilizados ou pelo tamanho. Um dos maiores exemplos, é a Usina Hidrelétrica de Itaipu. Tópico 1 - A História da Engenharia Engenharia no Brasil: Um exemplo recente da grandiosidade da engenharia brasileira é a Cidade Administrativa de Minas Gerais. Seu projeto também foi elaborado por Oscar Niemeyer, porém sua construção foi finalizada somente no ano de 2010. Na Figura 10, você pode observar uma imagem aérea do complexo que possui área total de 805.000m², sendo 265.000 m² de área construída. Abriga o Palácio Tiradentes, considerado o maior prédio de concreto suspenso do mundo, com vão livre de 147 metros de comprimento e 26 metros de largura. Tópico 1 - A História da Engenharia O Ensino da Engenharia: Os registros mais antigos do ensino da engenharia são datados em 335 a.C. na Grécia, com a Academia de Platão e em 290 a.C. com a Escola de Alexandria. Entretanto, foi somente nos séculos XVI e XVII que o termo engenharia começou a ser utilizado. Em 1506 foi fundada em Veneza a primeira escola dedicada à formação de engenheiros e artilheiros. A engenharia nasce entre o civil e o militar e, com o tempo, vão surgindo as especializações. Tópico 1 - A História da Engenharia O Ensino da Engenharia no Brasil: O início da formação em engenharia no Brasil ocorreu em 1810, o então príncipe Regente e futuro Rei D. João VI, criou a primeira escola de engenharia, a “Academia Real Militar”, onde inicialmente apenas membros do exército poderiam estudar. No Brasil, as primeiras escolas a oferecerem uma “Engenharia especializada” foi a Escola Politécnica de São Paulo, e a Escola deMinas de Ouro Preto, Esta última, quase uma pioneira na área, sua fundação se deve, especificamente, à necessidade de formação de profissionais de Engenharia de Minas naquela região, entre outras escolas, citadas, posteriormente, que ofereceram os cursos de Engenharia Mecânica, Elétrica, entre outros. Tópico 1 - A História da Engenharia O Ensino da Engenharia no Brasil: Até meados da década de 1950 existiam apenas 15 instituições de ensino de engenharia no país e, de lá para cá, muitas outras foram implantadas. A partir da década de 1960, houve uma grande expansão do ensino superior brasileiro, principalmente ao que tange à criação de instituições privadas. A expansão da oferta de cursos de engenharia não ocorreu somente na quantidade de instituições, mas também na quantidade de modalidades de engenharia. Tópico 1 - A História da Engenharia - Resumo Tópico 2 - Modalidades da Engenharia Ao escolher o curso de ensino superior ao qual você se matriculou, a pergunta “por que existem tantos tipos de engenharia?”, possivelmente, permeou os seus pensamentos e, provavelmente, foi acompanhado das seguintes perguntas: qual é a diferença entre elas? Como saberei com qual delas desenvolverei maior afinidade? O objetivo deste tópico é fazer você conhecer um pouco melhor quais são as competências legais de diferentes profissionais da engenharia. Além disso, é importante destacar que muitas vezes você precisará trabalhar com outras especializações ao longo da sua carreira ou irá se deparar com projetos profissionais nos quais precisará buscar auxílio em outras áreas para desenvolver. Tópico 2 - Modalidades da Engenharia Ramificações da Engenharia: As responsabilidades e atividades que dizem respeito ao exercício da profissão de engenheiro são muitas. Essas atribuições profissionais vão desde planejar, projetar, estudar, analisar, avaliar, ensinar, pesquisar, fiscalizar, coordenar, entre muitas outras atuações. Podemos afirmar que existem diversas áreas na sociedade que precisam de profissionais especializados e que dominem um determinado campo de atuação. É através das necessidades da sociedade que a Engenharia vai se ramificando para várias áreas do conhecimento com o objetivo de amplificar a área de atuação do profissional. Tópico 2 - Modalidades da Engenharia Classificação das Modalidades: Segundo Cocian (2017), em seu livro “Engenharia – uma breve introdução”, as áreas da engenharia podem ser divididas em nove grupos afins, que são: Tópico 2 - Modalidades da Engenharia Grandes Modalidades da Engenharia: Engenharia Civil - É a área da engenharia responsável por projetar, gerenciar e executar obras e construções. De forma prática, o engenheiro civil é um profissional capaz de coordenar todas as etapas de um projeto de construção, desde a análise do local, concepção do projeto, elaboração dos desenhos, legalização da obra, materiais, mão de obra, execução, acompanhamento e acabamentos. Tópico 2 - Modalidades da Engenharia Grandes Modalidades da Engenharia: Engenharia Civil - As atribuições do Engenheiro Civil são definidas pelo art. 7º da Lei nº 5.194 de 1966; art. 28 e 29 do Decreto nº 23.569 de 1933; e art. 7º da Resolução nº 218 de 1973 do CONFEA. Entre elas destacam-se: Construção e averiguação de edificações, equipamentos de segurança; aproveitamento e utilização de recursos naturais; planejamento e fornecimento de meios de locomoção; estudar, projetar e analisar obras relacionadas a edifícios, rodovias e ferrovias; entre outros. Tópico 2 - Modalidades da Engenharia Grandes Modalidades da Engenharia: Engenharia de Alimentos - Refere-se ao desenvolvimento de projetos e execução de técnicas para a fabricação, preservação, armazenamento, distribuição e transporte de alimentos industrializados; seus serviços afins e correlatos. Deste modo, este profissional atua, principalmente, em indústrias do ramo alimentício, sendo responsável por desenvolver técnicas, equipamentos, sistemas e novos produtos, além de prestar controle de qualidade em todas as etapas do processo, desde a escolha da matéria-prima até o produto acabado. Tópico 2 - Modalidades da Engenharia Grandes Modalidades da Engenharia: Engenharia de Produção - A Engenharia de Produção é um ramo da engenharia que tem por finalidade otimizar produtos e processos industriais, visando ao aumento da produção e à redução de custos. O Engenheiro de Produção é o profissional responsável por viabilizar, planejar, produzir e distribuir produtos que a sociedade necessita. Dentre as principais responsabilidades: escolher a localização de indústrias; estudar custos operacionais; cuidar da segurança do processo produtivo; planejar e programas compras; definir estratégias de controle de estoques. Tópico 2 - Modalidades da Engenharia Grandes Modalidades da Engenharia: Engenharia da Computação - Em um mundo cada vez mais conectado, a Engenharia de Computação tem por finalidade projetar e construir hardware e software – hardware incide na parte física do computador, suas estruturas, seus elementos e seus periféricos (como teclado, mouse e monitor). Nessa área, o engenheiro de computação faz a integração de circuitos eletrônicos da máquina e desenvolve placas de ligação entre o equipamento e seus acessórios. Outra área em que um engenheiro da computação pode atuar é o campo da automação industrial e robótica. Ele desenvolve robôs e sistemas digitais para fábricas e indústrias. Tópico 2 - Modalidades da Engenharia Grandes Modalidades da Engenharia: Engenharia Elétrica - Engenharia elétrica é o ramo da engenharia que se refere à geração, transmissão, distribuição e utilização da energia elétrica; equipamentos, materiais e máquinas elétricas; sistemas de medição e controle elétricos; seus serviços afins e correlatos. O engenheiro elétrico é responsável por planejar, construir e manter sistemas capazes de gerar, transmitir e distribuir energia elétrica. Seu objetivo é levar energia elétrica a toda a população de forma segura e com qualidade. Tópico 2 - Modalidades da Engenharia Grandes Modalidades da Engenharia: Engenharia Química - Dentro dos ramos de atuação da engenharia, a Engenharia Química é a responsável pelos processos químicos em grande escala. Assim, o engenheiro químico utiliza conhecimentos técnicos e científicos para projetar, construir e operar processos químicos, biológicos e físicos de forma a converter a matéria- prima em produtos apropriados para o uso. É responsável em grande parte pela fabricação de produtos de higiene pessoal, medicamentos, alimentos, tratamento de água, plásticos, combustíveis, tintas, entre uma série de produtos presentes em nossas rotinas. Tópico 2 - Modalidades da Engenharia Grandes Modalidades da Engenharia: Engenharia Agrícola - É a área da engenharia ligada à agricultura. O profissional com esta formação atua no planejamento e execução da produção agrícola e de processos agroindustriais. O engenheiro agrícola realiza a gestão dos recursos naturais e dos sistemas de irrigação e drenagem, evitando a erosão do solo e a poluição de mananciais. Sua formação admite, ainda, que acompanhe a comercialização e distribuição de produtos derivados do agronegócio. Tópico 2 - Modalidades da Engenharia - Resumo Tópico 3 - A importância do Núcleo de Conteúdos Básicos, Específicos e Profissionalizantes Os cursos de ensino superior em engenharia seguem diretrizes governamentais e são planejados de modo contextualizado, propondo atividades multidisciplinares e transdisciplinares que possuem como objetivo a formação de profissionais competentes e habilidosos em suas respectivas áreas de atuação e que possam trabalhar na resolução de problemas relevantes na nossa sociedade. Tópico 3 - A importância do Núcleo de Conteúdos Básicos, Específicos e Profissionalizantes Dentro do processo de formação profissional em todas as modalidades de engenharia, existem conteúdos fundamentais na formação básica de um engenheiro, em que se tem o suporte teórico necessário para a compreensão de conteúdosprofissionalizantes. Ao final do curso, com as disciplinas optativas e específicas, com o estágio obrigatório e o trabalho de conclusão de curso, você, acadêmico, poderá reunir o conhecimento de várias disciplinas para o enfrentamento de situações complexas e a elaboração de projetos, essenciais para a sua formação profissional. Tópico 3 - A importância do Núcleo de Conteúdos Básicos, Específicos e Profissionalizantes Todos os cursos de graduação no Brasil seguem diretrizes curriculares instituídas pelo Conselho Nacional de Educação. O principal objetivo dessas diretrizes são orientar as instituições de ensino como elaborar os currículos acadêmicos em diferentes níveis de ensino, garantindo uma padronização de conteúdos básicos, específicos e profissionalizantes para a formação profissional em todo o país. Tópico 3 - A importância do Núcleo de Conteúdos Básicos, Específicos e Profissionalizantes As Diretrizes Curriculares Nacionais (DCN) dos cursos de graduação em Engenharia buscam fornecer conceitos atuais que atendam às demandas do mercado de trabalho e que permitam formar melhores engenheiros. As diretrizes possuem foco na formação baseada por competências que atendam às expectativas e características esperadas de um engenheiro recém-formado. Existe um alinhamento entre habilidades técnicas e compreensão do meio em que o profissional estará inserido. Tópico 3 - A importância do Núcleo de Conteúdos Básicos, Específicos e Profissionalizantes Núcleo de Conteúdos Básicos na Engenharia: Os conteúdos básicos são fundamentais para todas as modalidades de engenharia e contribuem efetivamente para o desenvolvimento das competências esperadas. Todas as habilitações do curso de Engenharia devem contemplar os seguintes conteúdos básicos, dentre outros: administração e economia; algoritmos e programação; ciência dos materiais; ciências do ambiente; eletricidade; estatística. Expressão gráfica; fenômenos de transporte; física; informática; matemática; mecânica dos sólidos; metodologia científica e tecnológica; e química. Tópico 3 - A importância do Núcleo de Conteúdos Básicos, Específicos e Profissionalizantes Laboratórios para Núcleo de Conteúdos Básicos: A utilização de laboratórios é um recurso didático importante que permite ao estudante a associação do conhecimento científico com o seu conhecimento cotidiano. As aulas de laboratório estão previstas no § 3º do 9º Art. da Resolução N° 2 do Conselho Nacional de Educação CNE/CES 19. Alguns exemplos de laboratórios para atendimento dos núcleos de conteúdos básicos são: laboratório de desenho técnico, química experimental, física instrumental, informática entre outros. Tópico 3 - A importância do Núcleo de Conteúdos Básicos, Específicos e Profissionalizantes Laboratórios para Núcleo de Conteúdos Profissionalizantes: O núcleo de conteúdos profissionalizantes dos cursos de Engenharia deve estar estruturado de forma a garantir o desenvolvimento de competências e habilidades características a formação profissional requerida, assim como fornecerem suporte para a formação de uma visão humanista, crítica e reflexiva da sociedade. O núcleo de conteúdos profissionais essenciais é constituído por áreas de saber destinadas à caracterização da identidade do profissional. Os agrupamentos destes campos de saberes geram grandes áreas que caracterizam o campo profissional, integrando as subáreas de conhecimento que identificam a formação do engenheiro. Tópico 3 - A importância do Núcleo de Conteúdos Básicos, Específicos e Profissionalizantes Laboratórios para Núcleos de Conteúdos Específicos e Profissionalizantes: As atividades práticas na engenharia constituem um fator fundamental na formação profissional dos estudantes. São um momento de consolidação do conhecimento e de motivação, que permitem ao estudante a aprendizagem ativa, no qual é possível ir descobrindo, processando e aplicando informações. Cada modalidade de engenharia possui seus laboratórios ou práticas específicas que são ofertadas ao longo do curso de graduação e seguem as necessidades e funcionalidades que o perfil profissional deve estar apto a atender no mercado de trabalho. Tópico 3 - A importância do Núcleo de Conteúdos Básicos, Específicos e Profissionalizantes - Resumo