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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA CIDADE – UniverCidade Escola de Engenharia Introdução à Engenharia EMENTA Capítulo 1 -A ENGENHARIA capítulo 2 – O PROFISSIONAL DA ENGENHARIA capítulo 3 – METODOLOGIA CIENTÍFICA Capítulo 4 – CIÊNCIA E TECNOLOGIA capítulo 5 • ESTUDO DE CASOS OBJETIVO Apresentar ao aluno do curso de Engenharia uma visão atual e perspectivas de sua futura profissão, bem como integrá-lo a esse novo ambiente de constan a or2B embasamento em padrões de ética pen prof. M. Sc- Fernando UniverCidade Fevereiro/2010 Introdução à Engenharia 3 1 A ENGENHARIA 1. Introdução o view nut*ge co com basa Engenharia (do latim ingeniu = “faculdade inventiva, talento”) é a arte, a ciência e a técnica de bem conjugar os conhecimentos especializados (científicos) de uma dada área do saber com a sua viabilidade técnicoeconômica, para produzir novas utilidades elou transformar a natureza, em conformidade com idéias bem planejadas e em observância aos imperativos de Lascada e Neolítico ou Idade da Pedra Polida. Centro Universitário da Cidade – UniverCidade / 2010 Introdução à Engenharia 4 Conhecido como o mais extenso período da história humana, o

Período Paleolítico abrange uma datação bastante variada que vai de 2,7 milhões de anos até 10. 000 a. C.. Desprovido de técnicas muito sofisticadas, os grupos humanos dessa época desenvolviam hábitos e técnicas que facilitavam sua sobrevivência em meio às hostilidades impostas pela natureza. Nesse período, as baixas temperaturas da Terra obrigavam o homem do Paleolítico a viver sob a proteção das cavernas. Uma das mais importantes descobertas dessa época foi o fogo. Com esse poderoso instrumento, os homens pré-históricos alcançaram melhores condições de sobrevivência edlante as severas condlçbes climátlcas.

Além disso, o domínio do fogo modificou os hábitos alimentares humanos, com a introdução da caça e vegetais cozidos. Sem contar com técnicas de produção agrícola, o homem vivia deslocando-se por diversos territórios. Praticantes do nomadismo, os grupos paleolíticos utilizavam dos recursos naturais à sua volta. Depois de consumilos, migravam para regiões que apresentavam maior disponibilidade de frutas, caça e pesca. Para fabricar suas armas e utensílios, os homens faziam uso de osso, madeira, marfim ep PAGF 7 3 essas caracter[sticas da eles de animal.

Uma das grandes fontes de compreensão desse período é encontrada nas paredes das cavernas, onde se sltuam as chamadas pinturas rupestres. Nelas temos informações sobre o homem pré-histórico referente à suas ações cotidianas. No fim do Paleolítico, uma série de glaciações transformou as condições climáticas do mundo. As temperaturas tornaram-se mais amenas e, Introdução à Engenharia 5 a partir de então, foi possível o processo de fixação dos grupos humanos. Com isso, uma série de mudanças marcou a passagem do período Paleolítico para o Neolítico. . 2. 2 Período Neolitico Uma das mais importantes conquistas na formação das primeiras civilizações humanas estabelece-se em um novo período da Pré- História. Durante o Neolitico ou Idade da Pedra Polida ocorreram grandes transformações no clima e na vegetação. O continente europeu passou a contar com temperaturas mais amenas e observamos a formação do Deserto do Saara, na África. A prática da caça e da coleta se tornaram opções cada vez mais difíceis. A agricultura e o consequente processo de sedentarização do homem se estabeleceram gradualmente.

Além disso, a domesticação anmal se tornou uma prática usual entre os grupos humanos que se formavam nesse período. A estabilidade obtida por essas novas técnicas de domínio da natureza e dos animais também possibilit PAGF 93 de grandes formas coletivas de organização socio-econômicas podem ser vislumbrados no Neolítico. Conforme alguns pesquisadores, as prmeiras sociedades complexas, criadas em torno da emergêncla de líderes tribais ou a organização de um Estado, são frutos dessas transformações. No fim do período Neolítico também ocorreu a chamada Idade dos

Metais. Nessa época, o desenvolvimento de armas e utensílios criados a partir do cobre, do bronze e, posteriormente, de ferro se tornaram usuais. Com o Introdução à Engenharia 6 desenvolvimento dos primeiros Estados e o aparecimento da escrita, o período Neol[tico finalizou o recorte de tempo da Pré-História e abriu portas para o estudo das primeiras civilizações da Antiguidade. 1. 2. 3 Idade dos Metais Considerada a última fase do Neolltico, a Idade dos Metals marca início da dominação dos metais por parte das primeiras sociedades sedentárias da Pré-História.

No entanto, qual a importância de se ressaltar esse tipo de descoberta humana? O que podemos frisar é que a utilização dos metais foi de fundamental importância para algumas das sociedades que surgiram durante a Antiguidade. Através do domínio de técnicas de fundição, o homem teve condições de criar instrumentos mais eficazes ara o cultivo agrícola, derrubada de 93 desenvolvimento de armas de metal. O primeiro tipo de metal utilizado foi o cobre. Com o passar dos anos o estanho também foi utilizado como outro recurso na fabricação de armas e utensllios.

Com a junção desses dois metais, por volta de 3000 a. C. , tivemos o aparecimento do bronze. Só mais tarde é que se tem notícia da descoberta do ferro. Manipulado por comunidades da Ásia Menor, cerca de 1 500 a. C. , o ferro teve um lento processo de propagação. Isso se deu porque as técnicas de manipulação da liga de ferro eram de difícil aprendizado. Contando com sua utilização, observamos que a maior resistência Introdução à Engenharia 7 produtos e materiais metálicos teve grande importância na consolidação das primeiras grandes civilizações do Mundo Antigo.

Assim, o uso do etal pôde influenciar tanto na expansão, como no desaparecimento de determinadas civilizações. 1. 2. 4 Surgimento da Engenharia Antiga 1. 2. 4. 1 Na Antiguidade Desde cerca de 4000 a. C. , se delineiam, tanto no Egito como na Mesopotâmia, condições material e intelectualmente propícias ao exercício de atividades de engenharia agricola e arquitetônica. Tais requisitos consolidam entre 3. 500 e 2. 500 a. C. , quando nas duas regiões se observa um apreciável progresso das matemáticas.

Os egípcios do período an PAGF s 3 stia estabeleceram os extraíam as raízes quadrada e cúbica, além de terem adronizado um sistema de pesos e medidas. Seria, pois, descabido subestimar, na arquitetura descomunal das pirâmides, a prática de cálculos e projetos rigorosos, sem a qual pouca valia teriam a farta mão-de-obra (no caso da obra de Quéops, segundo Heródoto, cerca de cem mil homens em vinte anos) e os recursos tecnológicos existentes, que compreendiam a adoção de imensos planos inclinados e indiscutível perícia no uso de cunhas, brocas e alavancas.

Consideração análoga deve ser feita a propósito dos templos sumérios com suas torres de diversos andares, Introdução à Engenharia 8 rigidos quase sempre com tijolos secos ao sol, ou das tumbas reais e residências de Ur, onde se revelaram as invenções mais importantes da arquitetura suméria, sinal de seu adiantamento técnico: o arco, a abóbada, a cúpula e a coluna. Os egípcios são responsáveis pelos primeiros empreendimentos campo da engenharia agr[cola.

Com base no perfeito calendário solar de que dispunham, desenvolveram excelentes técnicas de irrigação e de aproveitamento racional do regime do rio Nilo, cujas águas deswaram com diques. No Médio Império, perfuraram a primeira versão do canal de Suez. A partir de 1. 00 a. C. , os amorritas ou antigos babilônios dominaram a cultura mesopotâmica e d em seus edifícios a PAGF 6 3 esquadrejamento geométrico. Em seu combate organizado aos animais patogênicos, os egípcios aproximaram dos rudimentos de uma engenharia sanitária. Nessa area, a civilização egéia do período minóico (1. 50-1. 400 a. C. ) atingiu as raias do prodígio: o principal palácio de Cnosso dispunha de instalações de água encanada e outras comodidades dessa ordem. Ainda nesse período, os cretenses se destacam como os primeiros construtores de estradas pavimentadas, com até 3,5 m de largura. Algumas das maiores proezas de antecipação da engenharia na antiguidade se apresentaram no decorrer do último milênio antes da era cristã, efetuadas por diversos povos que, na maior parte, herdaram direta ou indiretamente as conquistas da ciência e da tecnologia egípcias, sumenas, acadianas.

Os caldeus e babilônios do século VI a. C. levaram bem mais longe os conhecimentos egípcios em engenharia hidráulica, pois construíram muitos canais de irrigação, represas e aquedutos cujas ruínas surpreenderam os Introdução à Engenharia 9 historiadores modernos. Mais ainda fizeram os assírios que, sob Senaquerib, canalizaram para Nínive as éguas das montanhas, valendo-se de uma ponte de 280 m de comprimento, dois de lar ra e nove de altura.

Guerreiros PAGF 7 93 primeiros a construírem estradas dignas desse nome, durante o periodo aqueménida, sob Dario . No século IV a. C. , filósofos como Tales de Mileto e Ptágoras deram vigoroso impulso às matemáticas e, no século seguinte, a arquitetura atingiu seu apogeu na Acrópole de Atenas. Outras obras que atestam o adiantamento das atividades de engenharia na Grécia antiga são a construção do porto do Pireu, em Atenas, e, no século IV a. C. do estádio de Delfos e dos teatros de Epdauro e de Dioniso, este último com lugares para 17. 00 espectadores. Nessa época, a abóbada e a cúpula são empregadas constantemente. No Império Romano, os trabalhos de engenharia hidráulica, arquitetônica e sanitária alcançaram níveis notáveis. A cidade de Roma dispunha de esgotos aparentemente projetados para durar milênios, com pedras de mais de três toneladas. Ainda mais expressivos, no entanto, são os aquedutos, o primeiro dos quais, o Aqua Appia, foi edificado em 312 a. C. , com mais de 11 km de extensão.

Os romanos conheciam o uso dos sifões e do tubo e alta pressão, garantindo assim o deslocamento das águas até a cidade. Poucas metrópoles modernas chegariam a ter a fartura de água da Roma antiga, que contava com amplos reservatórios e uma rede de canos eficiente, dotada de válvulas de segurança O Império Romano também demonstrou habilidade na construção de capacidade para cinquenta mil Os gregos da fase helenística, de Alexandre o Grande, foram os precursores da engenharia de guerra. roduziam engenhos mecânicos destinados ao arremesso de projéteis ou ao arrombamento de muralhas. Produziam armas como a catapulta, o escorpião ou besta fixa – unida de grandes manivelas para puxar a seta na corda retesada do arco – e vários tipos de aríete. A engenharia militar dos romanos se voltou para o terreno das fortalezas, para conter a ameaça dos bárbaros. Estenderam sua cadeia de terraplenos, fossos, fortins e postos avançados ao longo do Reno e do Danúbio, dando origem a cidades como Strasbourg, Mainz, Colônia e Viena. 1. . 4. 2 Na Idade Média No final do século V, a civilização romana do Ocidente estava desbaratada e os povos que dominaram a Europa ocidental não apresentavam, em suas culturas ou em seu modo de produção, características ue favorecessem o progresso nas práticas de engenharia ou na expressão arquitetônica. A alta Idade Média se desenrolou com poucas manifestações representativas e se limitou à construção de mosteiros, castelos e fortificações que, na maioria, não traziam inovação às técnicas já anteriormente dominadas.

O panorama nao se modificou durante o império de Carlos Magno e patenteouse ainda mais no período de do feudalismo. os meios adequados à circulação de riqueza. Em Flandres (século XI), São Centro Universitário da Cidade – UniverCidade / 2009 Introdução à Engenharia 1 1 arefas ao mesmo tempo de engenharia agrícola e sanitária os diques construídos em torno das terras de aluvião, que exigiam manutenção e controle do desaguamento.

Surgem na mesma época, em diversas regiões da Europa, iniciativas com o fim de reparar as estradas existentes e abrir novos camnhos, passagens e pontes. Peregrinos anônimos criaram, nessa fase, as prmelras pontes pênseis, sobre os Alpes, contribuindo para a ligação dos reinos italianos com o norte da Europa. Pontes maiores e mais dispendiosas foram edificadas, principalmente nas cidades, com o financiamento dos burgueses. São exemplos sgnificativos as pontes de Londres, no Tamisa; de Rouen e de Paris, no Sena; de Liêge, de Namur, Maastricht etc. no Mosela; de Avignon, no Ródano. Na arte gótica, que apareceu na segunda metade do século XII, as soluções de engenharia tiveram um progresso admirável, que correspondia às transformações processadas na Europa ocidental desde fins do século X. Os construtores passaram a calcular a estabilidade menos em função da massa do que da forma. Tornaram os arcos mais leves, aliviaram as pressões laterais sobre as pilastras, distribu s arcos sobre as colunas 73