INTRODUÇÃO À ENGENHARIA Aula 01 1 SÍNTESE HISTÓRICA Evolução da humanidade ferramentas: + antiga (Tanzânia) com mais de 1.750.000 anos Técnicas primitivas: período Paleolítico início com experimento da alavanca domínio do fogo polimento das pedras cozimento dos alimentos Período Neolítico: novas técnicas agricultura domesticação dos animais modelagem cerâmica fabricação do vinho e cerveja organização social Surgimento de grandes obras: pirâmides Gizé; Queóps Utilização dos metais: 2.000 a.C. SÍNTESE HISTÓRICA 2.000 a.C. Invenção do alfabeto para escrita e numeração Surgimento das primeiras cidades governadas Canalização das águas do Rio Nilo para irrigação Desenvolvimento de novas técnicas para fabricação de navios Publicação do primeiro manual de matemática: China Invenção da roda Construção das primeiras máquinas simples 1450 Aperfeiçoamento da Imprensa por Gutenberg 1 ENGENHARIA MODERNA Termo ENGENHEIRO (latim=ingenium) significa engenho ou habilidade; Engenheiro é na realidade o resultado de todo um processo de evolução ocorrido durante milênios; No século XVIII através de um conjunto sistemático e ordenado de doutrinas iniciou-se a Engenharia Moderna; Passagem da Engenharia antiga para a Engenharia moderna foi o fato do homem aplicar os conhecimentos científicos às técnicas; 4 ENGENHARIA MODERNA – (CONT.) IMPORTANTE: Engenharia moderna é caracterizada pela aplicação generalizada dos conhecimentos científicos à solução de problemas; 5 Origens da Graduação em Engenharia I Primeiras Escolas: Paris – França (unir teoria e prática) 1747 - École Nationale des Ponts et Chausseés 1783 - École des Mines 1795 - École Polytechnique, 1795 Monge, 1746-1818 6 2 1795 - École Polytechnique Professores: Monge, Lagrange, Prony, Fourier, Poisson, etc. Duração: 3 anos Básico de Engenharia Após: École des Mines ou École Nationale des Ponts et Chausseés 7 Origens da Educação em Engenharia II 1790 – Lisboa Academia Real de Artilharia Fortificação e Desenho 1792 – 1a Escola do Brasil e das Américas Real Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho 1802 – Estados Unidos Academia de West Point 1803 – Espanha 1815 – Viena/Áustria - Instituto Politécnico de Viena 1821 – Berlim/Alemanha 8 Primeira Escola de Engenharia do Brasil Antecedentes: Aulas de Fortificação: (RJ, 1699 – BA, 1710 – PE, 1718) 1792: Real Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho (RJ) Fundador Conde Resende 9 3 1as Escolas de Engenharia no Brasil I 1792 – Rio: Real Acad de Artilh, Fortif e Desenho (UFRJ) 1874 – O Preto: Escola de Minas de Ouro Preto (UFOP) 1893 – S Paulo: Escola Politécnica de São Paulo (USP) 1895 – Recife: Escola de Engenharia de Pernambuco (UFPE) 1896 – S Paulo: Escola de Engenharia Mackenzie (Mackenzie) 1896 – P Alegre: Escola de Engenharia de P Alegre (UFRGS) 1897 – Salvador: Escola Politécnica da Bahia (UFBA) 10 1as Escolas de Engenharia no Brasil II 1911 – B Horizonte: Escola Livre de Engenharia (UFMG) 1912 – Curitiba: Faculdade de Engenharia do Paraná (UFPR) 1912 – Recife: Escola Politécnica de Pernambuco (UPE) 1913 – Itajubá: Instituto Eletrotécnico de Itajubá (UNIFEI) 1914 – J de Fora: Escola de Engenharia de J de Fora (UFJF) 1928 – IME: antiga Escola Militar 11 Cursos de Engenharia – Era Vargas 1933 (1a regulamentação): Decreto Federal nº 23.569, de 11 dez 1933: “Regula o exercício das profissões de engenheiro, de arquiteto e de agrimensor”. Profissionais previstos: • engenheiro civil; • arquiteto ou engenheiro-arquiteto; engenheiro industrial; • engenheiro mecânico eletricista; • engenheiro eletricista; • engenheiro de minas; • engenheiros agrônomos; agrimensor e geógrafos. 12 4 CONHECIMENTOS PARA APLICAÇÃO DA CIÊNCIA Estrutura da matéria Fenômenos eletromagnéticos Composição química dos materiais Leis da mecânica Transferência de Energia Modelagem matemática dos fenômenos físicos 13 MARCOS HISTÓRICOS Tecnologia: + 400 anos; Leonardo da Vinci: 1510 (roda d’água); Século XVII: Galileu Galilei (1590): queda livre; Aplicação da ciência moderna na engenharia: trabalho de Galilei onde é deduzido o valor da resistência à flexão de uma viga engastada numa extremidade suportando um peso na sua extremidade livre; Implantação da máquina a vapor na industria de tecelagem em 1782; Invenção do tear mecânico em 1785; 14 FRACASSOS Instalação de bombas movidas por moinhos de vento para controle de águas de minas; Desenvolvimento de motor de explosão à pólvora; 15 5 FATOS MARCANTES 1637- René Descartes publica 1o Tratado da Geometria Analítica e formula as leis da refração; 1642- Blaise Pascal constrói a1a máquina de calcular; 1660- Estabelecida a lei de Hooke (princípio básico para o estudo da Resistência dos Materiais); 1729- Stephen Gray descobre que há corpos condutores e não de eletricidade; 1745- Invenção do capacitor elétrico (Ewald Jurgen Von Kleist); 1752- Invenção do para-raios por Benjamin Franklin; 16 FATOS MARCANTES 1764- Invenção do condensador (James Watt); 1768- Criação da Geometria Descritiva por Gaspar Monge; 1775- Invenção da Turbina d´água (Pierre Simon); 1789- Lavoiser enuncia a Lei da Conservação da Massa; 1790- Lavoiser publica a tábua dos 31 elementos químicos; 1800- Alessandro Volta constrói a 1a bateria de zinco e cobre; 1802- Joseph Gay Lussac formula a lei da dilatação dos gases; 1805- Joseph Fourier formula a teoria do desenvolvimento das funções em séries trigonométricas; 17 FATOS MARCANTES 1811- Avogadro formula a hipótese sobre a composição molecular dos gases; 1814- George Stephenson constrói a 1a locomotiva; 1819- Hans Derstedt descobre o eletromagnetismo; 1824- Sadi Carnot cria a Termodinâmica; 1825- Nielson constrói o 1o alto-forno; 1831- Faraday descobre a indução eletromagnética; 1834- Charles Babbage inventa a máquina analítica; 1837- invenção do telégrafo elétrico por Samuel Morse; 18 6 FATOS MARCANTES 1867- Joseph Monier inventa o processo de construção de concreto reforçado; 1878- Tomas Edison inventa a lâmpada elétrica; 1885- Construção do primeiro automóvel por Gottlieb Daimler e Karlz Benz; 1891- Construída a primeira linha de transmissão elétrica em corrente alternada; 1892- Rudolf Diesel inventa, patenteia e produz industrialmente o seu motor de combustão interna. 19 SETORES DE ATUAÇÃO DO ENGENHEIRO Indústrias; Instituições públicas e privadas; Escritórios de profissionais liberais; Escritórios de Consultoria; Empresas de Assessoramento; Estabelecimento de ensino; Instituto de pesquisa; Bancos de investimento e desenvolvimento 20 FUNÇÕES DO ENGENHEIRO Pesquisa básica; Operação; Pesquisa aplicada; Teste; Ensino; Manutenção; Desenvolvimento; Consultoria; Projeto; Vistoria; Construção; Vendas; Produção; Administração 21 7 ENGENHEIRO x TÉCNICO 22 QUALIDADES DO PROFISSIONAL Formação básica Raciocínio analítico Estudo continuado Conhecimento sistêmico Conhecimentos gerais Participação social 23 QUALIDADES DO ENGENHEIRO Conhecimentos objetivos; Relações humanas; Experimentação; Comunicação; trabalho em grupo; (* * *) )Aperfeiçoamento contínuo; Ética profissional. 24 8 CONHECIMENTOS OBJETIVOS Fundamentos das Leis da Mecânica; Estrutura da matéria; Comportamento dos fluidos; Ligações Químicas; Conversão de Energia; Identificar, interpretar, modelar e aplicar às soluções de problemas. 25 RELAÇÕES HUMANAS Manter um bom relacionamento pessoal é indispensável ao profissional. O Engenheiro passa boa parte do tempo lidando com pessoas. 26 EXPERIMENTAÇÃO Testar protótipos Regular o funcionamento de Sistemas Medir variáveis físicas em processos 27 9 COMUNICAÇÃO Comunicação técnica Comunicação oral Comunicação escrita A falta de comunicação muitas vezes pode ser confundida como uma insegurança do assunto abordado 28 TRABALHO EM GRUPO Respeito Renúncia de ideias A pessoa se impõe: pelo que sabe; pelo que produz; pelo que pratica. 29 APERFEIÇOAMENTO CONTÍNUO Atualização: livros; revistas técnicas; periódicos; seminários; congressos; feiras industriais Diploma = ponto de partida; Especializações; Pós-graduação Mestrado: conhecimentos em área específica; Doutorado: formação de pesquisadores. 30 10 ÉTICA PROFISSIONAL Responsabilidades: humanidade. A ética deve ser a base sobre a qual é estabelecido o comportamento do profissional perante a sociedade, empregador e cliente. A formação do Engenheiro tem um custo social que deve ser resgatado através de sua atuação consciente perante a sociedade, ou seja, a sociedade deve se beneficiar do trabalho do Engenheiro. 31 MÚLTIPLAS ATIVIDADES Campo de atuação muito amplo; Funções: projetar, executar, administrar, verificar, fiscalizar, pesquisar hidrelétrica; automóvel; jato comercial; prédio residencial aeroporto obras de saneamento etc. 32 PROCESSO DE FORMAÇÃO Sistema educacional tem por objetivo aumentar a capacidade do indivíduo perante os problemas a ele apresentados. Os cursos de Engenharia são planejados para fornecer um conjunto de conhecimentos que habilitem os profissionais neles formados a dominarem uma determinada área de atuação. CURSO DE ENGENHARIA formação básica formação geral formação profissional geral formação profissional específica matérias complementares 33 11 FORMAÇÃO BÁSICA Matemática: Cálculo Vetorial; Cálculo Diferencial e Integral; Geometria Analítica; Álgebra Linear; Cálculo Numérico; Probabilidade e Estatística. 34 FORMAÇÃO BÁSICA Física: Medidas Físicas; Fundamentos de Mecânica Clássica; Teoria Cinética; Termodinâmica; Eletrostática e Eletromagnetismo; Física Ondulatória; Introdução à Mecânica Quântica e Relativista; Introdução à Física Atômica e Nuclear. 35 FORMAÇÃO BÁSICA Química: Estrutura e propriedades periódicas dos elementos e compostos químicos; tópicos básicos da físico-química. Mecânica: Estática; Cinemática e dinâmica do ponto e do corpo rígido. 36 12 FORMAÇÃO BÁSICA Processamento de dados: Conceito básico de computação; Aplicação típica de computadores digitais; Linguagens básicas e sistemas operacionais; Técnicas de programação. Desenho: Representações de forma e dimensão; Convenções e normalizações. 37 FORMAÇÃO BÁSICA Eletricidade: Circuitos; Medidas elétricas e magnéticas; Componentes e equipamentos elétricos e eletrônicos. Resistência dos Materiais: Tensões e deformações nos sólidos; Análise de peças sujeitas à esforços combinados; Energia de deformação. Fenômenos de Transporte: mecânica dos fluidos; transferência de calor e de massa simples e 38 FORMAÇÃO GERAL Os objetivos das disciplinas de formação geral são de complementação da formação do Engenheiro. São disciplinas de natureza humanística e ciências sociais; economia; administração e ciências do ambiente. Estas disciplinas são importantes, pois o Engenheiro atua na sociedade, necessitando ter noções mínimas destes assuntos. 39 13 FORMAÇÃO PROFISSIONAL No Brasil seis grandes áreas de formação profissional da Engenharia são reconhecidas, estabelecidas pela resolução 48/78 do CFE - Conselho Federal de Educação : CIVIL ELÉTRICA MECÂNICA METALURGICA MINAS QUÍMICA 40 FORMAÇÃO COMPLEMENTAR Disciplinas extra-curriculares e atividades complementares; Idiomas; Estágios; Informática 41 Listagem das Modalidades (50) TRADICIONAIS (16) NOVAS TECNOL (18) SAÚDE/AMBIENTAL (13) Elétrica-195 Civil-174 Mecânica-110 Química-60 Industrial-35 Agronômica-23 Agrícola-23 Metalúrgica-14 Minas-10 Agrimensura-9 Cartográfica-6 Têxtil-5 Naval-4 Computação-94 Controle Automação-49 Telecomunicações-34 Materiais-23 Mecatrônica-12 Eletrônica-10 Aeronáutica-5 Petróleo-5 Comunicações-2 Plásticos-2 Ambiental-82 Alimentos-57 Florestal-32 Sanitária-11 Pesca-8 Bioprocessos-7 Biomédica-3 Hídrica-2 Horticultura-2 Fundição-1 Geológica-1 Fortfic/Construção-1 Eletrotécnica-1 Expl/Prod Petróleo-1 Física-1 Infra-Estr Aeronáutica-1 Redes Comunicações-1 Sistemas Digitais-1 Teleinformática-1 Software-1 Bioquímica-1 Aquicultura-1 Energia -1 Florestas Tropicais-1 GESTÃO (3) Produção-200 Processos de Produção-1 Segurança do Trabalho-1 42 14 15