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FUNDAMENTOS DA
ENGENHARIA
História da Engenharia
Conhecer:
um pouco das raízes; dos sucessos;
dos fracassos e;
dos esforços realizados ao longo do tempo.
Para construir o que somos, e para que possamos compreender o estágio em que a engenharia hoje se encontra, para nos situarmos no tempo e valorizarmos o futuro.
Paleolítico (2 milhões a 10 mil a.C.)
- Fabricação de ferramentas e armas.
- Pedra lascada, ossos, madeira, conchas.
- Descoberta da alavanca – movimento de grandes cargas.
- Domínio do fogo.
Habilidade técnica: um diferencial humano
Neolítico (10 a 2 mil a.C.)
Pedra polida
Machados e outros instrumentos
Cerâmica Tecelagem Cestaria Moagem
Roda e tração animal
Fabricação de vinho e cerveja Construção das pirâmides
Idade do Bronze (2 mil a 1300-700 a.C.)
Fundição de metais Alfabeto e numeração
Novas técnicas arquitetônicas
Primeiras máquinas simples Surgimento das cidades
◼ Templos ◼ Aquedutos ◼ Estradas ◼ Palácios Egípcios: ◼ Pergaminho/Papiro na escrita ◼ Canalização do Nilo para irrigação
Povos escandinavos e mediterrâneos
Chineses
• Primeiro manual de matemática • Imprensa – tipo móvel
• Pólvora • Foguete
• Bússola magnética • Sismógrafo
• Observação dos céus Página do Zhou bi (Gnomo de
Zhou), considerado como o texto
mais antigo da matemática chinesa.
A página corresponde a uma edição de 1213, da biblioteca de Xangai.
Idade Média
(Século V ao Século XV) • Artesãos• Habilidades técnicas inatas.
• Aperfeiçoamento empírico de produtos/processos. • Máquina de impressão (tipos móveis metálicos – 1450)
• Johanes Gensfleisch Gutenberg (1400-1468)
- Injetou novo dinamismo no progresso intelectual, pois os conhecimentos podiam ser produzidos mais facilmente.
(Antes: verbalmente ou manuscrito)
Século XV
Leonardo da Vinci (1452-1519)
◼ Roda d’água horizontal (princípio da turbina hidráulica)
◼ Máquinas de escavação
◼ Cidades
◼ Portos
Séculos XVI e XVII
• Galileu Galilei (1564-1642)• Queda livre – Torre de Pisa (1590) – experimento científico
• Resistência à flexão de uma viga engastada (1638)
❑ René Descartes (1596-1650)
Método científico
Século XVIII
Isaac Newton (1643-1727)
Charles Augustin Coulomb (1736-1806)
◼ Resistência à flexão de vigas horizontais em balanço ◼ Cálculo de empuxos de terra sobre muros de arrimo
Conhecimentos científicos associados ao empirismo para solução de problemas ◼ Máquina a vapor:
Leis da termodinâmica e transferência de calor Queima otimizada de combustíveis
Efeitos térmicos sobre a distribuição de tensões na estrutura do equipamento Automatização da produção
• Observação • Hipótese • Análise • Síntese
Séculos XVIII e XIX
Revolução Industrial
• Cartwright
• Tear mecânico (1785)
• Hippolyte Pixii
• Primeiro gerador elétrico
experimental (1832)
• Gramme
• Primeiro motor elétrico (1871)
Engenharia Moderna
• Evolução:
das teorias físicas e matemáticas e
das técnicas experimentais
• Aparecimento de especialistas em solução de problemas:
• Construção de dispositivos, estruturas, processos e instrumentos com
base em experiências passadas.
Engenharia como profissão
• Termo engenheiro:
• Primeira aparição em ordem régia de Carlos V (1337-1380) – Rei da França
• Século XVIII – identificava aqueles que faziam técnicas com base em princípios científicos.
• 1814 – engenharia aparece em dicionário de língua portuguesa
Primeiro engenheiro
◼
John Smeaton (1724-1792)
Engenheiro civil – para diferenciar da engenharia militar
Escolas de Engenharia
• École des Ponts et Chaussées (1747) – considerada a primeira escola
de engenharia do mundo
• École Polytechnique (1774) – Paris
• Siméon Denis Poisson (1781-1840)
• Claude-Louis Navier (1785-1836)
• Gustave Gaspard Coriolis (1792-1843)
• Jean Victor Poncelet (1788-1867)
• Gaspar Monge (1746-1818)
• École des Mines (1778)
Escolas Técnicas
• Praga (1806)
• Viena (1815)
• Karlsruhe (1825)
• Munique (1827)
Estados Unidos
• West Point (1794 – reaberta em 1802)
• Rensselaer Polytechnic Institute (1824)
• MIT – Massachussetts Institute of Technology (1865)
• Carnegie Institute of Technology (1905)
Engenharia no Brasil
Século XIX
• 1648-1650 – Miguel Timermans – ensinando sua arte e ciência. • 1810 - Academia Real Militar
• substituiu a Real Academia de Artilharia, Fortificações e Desenho (1792) • Mudou de nome para Academia Imperial Militar (1822)
• Permissão para ingresso de civis (1823) • Passou a chamar-se Escola Central
Engenharia no Brasil
Século XIX
• Escola de Minas de Ouro Preto (1876)
• Escola Politécnica de São Paulo (1893)
• Politécnica do Mackenzie College (1896)
• Escola de Engenharia do Recife (1896)
• Politécnica da Bahia (1897)
• Escola de Engenharia de Porto Alegre (1897)
Século XX
Até 1946 – 15 instituições
Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira - FEIS
• Século VI
• Filosofo Tales de Mileto
Descobriu uma resina (âmbar – elektron em grego) que, quando atritada com a pele e a lã, atraía outros objetos leves como palhas, fragmentos de madeira e penas.
A História da Eletricidade
❑ Willian Gilbert (1600)
denominou o evento de atração dos corpos de eletricidade. ❑ Stephen Gray (1730)
chegou ao conceito de existência de materiais que conduzem a eletricidade com maior e menor eficácia, e os denominou como condutores e isolantes elétricos.
• Charles Dufay (1733)
propôs a existência de dois tipos de eletricidade, a vítrea e a resinosa, que fomentaram a hipótese de existência de fluidos elétricos.
A História da Eletricidade
Benjamin Franklin (1750)
propôs uma teoria na qual tais fluidos seriam na verdade um único fluido. Baseado nessa teoria, pela primeira vez se conhecia os termos positivo e
negativona eletricidade.
HISTÓRIA DO CÁLCULO
Teve a seguinte sequência histórica:1. Integrais (Arquimedes)
2. Derivadas (Fermat e Descartes)
3. Teorema Fundamental (Newton & Leibniz)
4. Limites (Cauchy)
5. Números Reais (Cantor & Dedekind)
Em muitos cursos e livros didáticos:
4. Números Reais 3. Limites
2. Derivadas
1. Integrais
A ideia seria então seguir a ordem histórica? Isso tem possibilidade de êxito (há resultados)?
1
lim
2 2+
→
senx
dx
x
dx
dy
xFracassos
• Leibniz: na instalação de bombas movidas por moinhos de vento para controlar águas de minas;
• Huygens: no desenvolvimento de um motor eficiente movido a explosão de pólvora.
Tarefas para Complementação do Aprendizado
• Pesquise, em livros ou via internet, acerca do aparecimento e da evolução de algum produto técnico, como sistemas de iluminação, automotivos, industrialização, sistema de coleta e tratamento de esgotos, etc. Prepare para discutir com os colegas sobre o assunto.
• Liste 5 inovações tecnológicas que você considera terem provocado os maiores efeitos para o desenvolvimento da civilização humana, justifique a inclusão de cada um destes itens na lista.
• Faça uma pesquisa sobre a História da Engenharia da Computação • Faça uma pesquisa sobre a História da Engenharia Mecânica