Historia da Engenharia Disciplina: Introducao a Engenharia

Prof. Rodrigo Gusmao Cavalcante rodgcav@cefetba.br rodgcav@gmail.com

Departamento de Engenharia Eletrica Instituto Federal da Bahia

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 1 / 21

1 Sıntese Historica

2 Surgimento da Engenharia Moderna

3 Marcos Historicos Importantes

4 Fatos marcantes da Ciencia e da Tecnologia

5 As primeiras Escolas de Engenharia 6 Inıcio da Engenharia no Brasil

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 2 / 21

Sıntese Historica

A historia da Engenharia confunde-se com a historia da propria humanidade e teve inıcio ha cerca de sete milhoes de anos.

De acordo com estudos de paleontologia, os primeiros hominıdeos eram carnıvoros e, como nao possuıam dentes ou garras afiados, necessitaram de alguma ajuda para superar esse problema.

Isto os forcou a fabricacao de ferramentas, que inicialmente eram pedacos toscos de pedras lascadas para ficarem com a ponta agucada e se transformarem em objetos cortantes.

Assim, ha milhoes de anos, teve inıcio o desenvolvimento tecnologico.

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 3 / 21

Sıntese Historica

A evolucao da humanidade, embora se processe de forma contınua, tem dado alguns saltos esporadicos de maior desenvolvimento, quer quando diante a grandes crises, quer quando diversos fatores propıcios para tal tenham se conjugado.

Um elemento constante na historia desta evolucao e a capacidade do ser humano de dar forma a objetos naturais e emprega-los para determinados fins, como por exemplo para a fabricacao de ferramentas.

As tecnicas primitivas tiveram origem na descoberta da alavanca, do fogo, do polimento das pedras, do cozimento dos alimentos, etc.

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 4 / 21

Sıntese Historica

Esta evolucao e fruto do aparecimento e do constante aprimoramento de um tipo de indivıduo preocupado com o desenvolvimento de tecnicas e, na historia mais recente da humanidade, ao aparecimento de um novo tipo de intelectual, com base educacional tecnica e ıntima relacao com os processos de desenvolvimento de tecnologia.

A eolıpila e um aparelho que consiste de uma camara (normalmente uma esfera ou um cilindro) com tubos curvados, por onde o vapor e expelido. A forca resultante faz com que o aparelho gire.

tor a vaporquase dois mil anos antes da sua

A eolıpila, inventada no primeiro seculo por Heron de Alexandria, e considerada ser o primeiro motor a vapor documentado. Como a historia poderia ter mudado se Heron tivesse dominado esta energia rotativa, ele teria inventado o mo- re-invencao. Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 5 / 21

Surgimento da Engenharia Moderna

Com a rapida expansao dos conhecimentos cientıficos e com a sua aplicacao aos problemas praticos, surge o engenheiro, que e, na realidade, o resultado de todo um processo de evolucao ocorrido durante milenios.

No seculo XVIII, a engenharia foi se estruturando, fruto fundamentalmente do desenvolvimento da matematica, da explicacao dos fenomenos fısicos e de um conjunto sistematico e ordenado de doutrinas.

Este fato estabelece um marco divisorio entre duas engenharias: a Engenharia do passado e Engenharia moderna.

Engenharia do Passado

Se caracteriza pelos grandes esforcos do homem no sentido de criar e aperfeicoar dispositivos que aproveitassem os recursos naturais.

Foram os primeiros engenheiros responsaveis pelo aparecimento de armamentos, fortificacoes, estradas, pontes, canais e etc.

Caracterıstica basica e o empirismo, trabalhavam com base na pratica transmitida pelos que os antecediam, na sua propria experiencia e no seu espırito criador. Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 6 / 21

Surgimento da Engenharia Moderna

Engenharia Moderna

Se caracteriza pela aplicacao generalizada dos conhecimentos cientıficos a solucao de problemas.

Ela pode dedicar-se, basicamente, a problemas da mesma especie que a engenharia do passado, porem com a caracterıstica distinta e marcante que e a aplicacao da ciencia.

Alguns exemplos desta aplicacao da ciencia estrutura da materia fenomenos eletromagneticos composicao quımica dos materiais leis da mecanica transferencia de energia modelagens matematicas dos fenomenos fısicos

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 7 / 21

Marcos Historicos Importantes

A tecnologia, tal como hoje e entendida, so apareceu ha cerca de 400 anos, mas tomou corpo apenas com a revolucao industrial, quando se notou que tudo o que era construıdo pelos homens poderia se-lo usando os princıpios basicos da ciencias.

Em 1510, Leonardo da Vinci(1452 - 1519) projeta uma roda d’agua horizontal, cujo princıpio foi utilizado na construcao da turbina eletrica, reunindo o saber teorico ao pratico.

Galileu Galilei(1564 - 1642) foi o real iniciador da mentalidade cientıfica, iniciando a substituicao de longas argumentacoes logicas da dialetica formal pela observacao dos fatos em si mesmos.

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 8 / 21

Marcos Historicos Importantes

No final do seculo XVIII, Coulomb calculou a resistencia a flexao de vigas horizontais em balanco, e tambem elaborou um metodo de calculo de empuxos de terra sobre muros de arrimo, com validade ate os dias atuais.

Faraday - Contribuicoes

Estudo completo sobre eletricidade: estatica, voltaica, termoeletricidade, eletricidade animal

Em 30 anos: desenvolvimento do eletromagnetismo e da propagacao de ondas eletromagneticas

Principais ferramentas: experimentos e intuicao

Introducao do conceito de“linhas de forca”: no Magnetismo elas eram curvas e fechadas!

Descoberta da inducao eletromagnetica: 1831

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 9 / 21

Marcos Historicos Importantes A descoberta da inducao eletromagnetica

Anel de faraday (1831) Eletricidade e produzida pela variacao do fluxo magnetico!

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 10 / 21

Marcos Historicos Importantes Circuito equivalente - Faraday

Este circuito contem: fonte, resistencias, indutores , chave, etc. (saiba identificar!) Observe o comportamento da tensao ou corrente apos a abertura ou fechamento da chave!

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 1 / 21

Marcos Historicos Importantes O Dınamo (Disco) de Faraday

Inducao de corrente eletrica a partir do movimento de um disco metalico situado em campo magnetico

Inducao de corrente eletrica na lampada, a partir do movimento de um disco magnetico situado entre duas bobinas

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 12 / 21

Marcos Historicos Importantes James C. Maxwell (Escocia,1831-Inglaterra,1879)

Modesto

Premio com estudo sobre aneis de Saturno

Fundou Laboratorio Cavendish (Cambridge)

Teve como heranca os trabalhos de Faraday e de William Thomson (Lord Kelvin) (sobre elasticidade)

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 13 / 21

Marcos Historicos Importantes

Maxwell - Contribuicoes

1864 Teoria eletromagnetica da luz (“A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field”) → Segunda unificacao da Fısica (luz e eletromagnetismo)

1873“A Treatise on Electricity and Magnetism”

20 equacoes / 20 variaveis Eletricidade pode ser criada atraves de:

cargas eletricas campos magneticos variaveis

Magnetismo pode ser criado atraves de: corrente eletrica campos eletricos variaveis

Energia armazenada ao redor dos corpos eletrizados ou magneticos Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 14 / 21

Marcos Historicos Importantes

Maxwell - Contribuicoes Determinacao da velocidade de propagacao de ondas eletromagneticas

Existencia da corrente de deslocamento em dieletricos

Equacoes de Maxwell - caso estacionario

vol ρv dv

Equacoes de Maxwell - variante no tempo

B = H Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 15 / 21

Fatos marcantes da Ciencia e da Tecnologia

1637 - Rene Descartes publica primeiro Tratado da Geometria Analıtica e formula as leis da refracao;

1642 - Blaise Pascal constroi a primeira maquina de calcular;

1660 - Estabelecida a lei de Hooke (princıpio basico para o estudo da Resistencia dos Materiais);

1729 - Stephen Gray descobre que ha corpos condutores e nao de eletricidade;

1745 - Invencao do capacitor eletrico (Ewald Jurgen Von Kleist); 1752 - Invencao do para-raios por Benjamin Franklin; 1764 - Invencao do condensador (James Watt); 1768 - Criacao da Geometria Descritiva por Gaspar Monge; 1775 - Invencao da Turbina dagua (Pierre Simon);

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 16 / 21

Fatos marcantes da Ciencia e da Tecnologia

1789 - Lavoiser enuncia a Lei da Conservacao da Massa; 1790 - Lavoiser publica a tabua dos 31 elementos quımicos; 1800 - Alessandro Volta constroi a primeira bateria de zinco e cobre; 1802 - Joseph Gay Lussac formula a lei da dilatacao dos gases;

1805 - Joseph Fourier formula a teoria do desenvolvimento das funcoes em series trigonometricas;

1811 - Avogadro formula a hipotese sobre a composicao molecular dos gases;

1814 - George Stephenson constroi a primeira locomotiva; 1819 - Hans Derstedt descobre o eletromagnetismo; 1824 - Sadi Carnot cria a Termodinamica;

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 17 / 21

Fatos marcantes da Ciencia e da Tecnologia

1825 - Nielson constroi o primeiro alto-forno; 1831 - Faraday descobre a inducao eletromagnetica; 1834 - Charles Babbage inventa a maquina analıtica; 1837 - invencao do telegrafo eletrico por Samuel Morse;

1867 - Joseph Monier inventa o processo de construcao de concreto reforcado;

1878 - Tomas Edison inventa a lampada eletrica;

1885 - Construcao do primeiro automovel por Gottlieb Daimler e Karlz Benz;

1891 - Construıda a primeira linha de transmissao eletrica em corrente alternada;

1892 - Rudolf Diesel inventa, patenteia e produz industrialmente o seu motor de combustao interna.

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 18 / 21

As primeiras Escolas de Engenharia

1747 - criada na Franca a primeira escola de engenharia do mundo, Ecole des Ponts et Chaussees;

1774 - fundacao da Ecole Polytechnique em Paris, que tinha como finalidade ensinar as aplicacoes da matematica aos problemas da engenharia;

1778 - implantacao da Ecole des Mines; 1794 - Conservatoire des Arts et Metiers;

Estas escolas, exceto a Ecole Polytechnique, eram voltadas para o ensino pratico, estabelecendo assim uma divisao na engenharia entre os engenheiros praticos e os teoricos.

O proximo passo foi o desenvolvimento das escolas tecnicas superiores nos paıses de lıngua alema:

1825 - Karlsruhe. Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 19 / 21

As primeiras Escolas de Engenharia

1827 - Munique, e a escola que teve a maior importancia no aparecimento da engenharia moderna, a escola de Zurique em 1854.

Nos Estados Unidos, a primeira escola foi a Academia Militar de West Point em 1794, incendiada dois anos depois e somente reabrindo em 1802;

1824 - Reasselaer Polytechnic Institute; 1865 - MIT - Massachusestts Institute os Technology; 1905 - Carnegie Institute of Technology; 1919 - California Institute of Technology.

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 20 / 21

Inıcio da Engenharia no Brasil

Inıcio com a construcao das primeiras casas dos colonizadores e em seguida as obras de defesa, como muros e fortes;

Entre 1648-1650 foi contratado o holandes Miguel Timermans para ensinar sua arte e sua ciencia;

1810 - fundacao da Academia Real Militar, primeira escola de engenharia do Brasil;

1823 - um decreto permite a matrıcula de alunos civis; 1874 - criacao da Escola Politecnica do Rio de Janeiro; 1876 - criacao da Escola de Minas de Ouro Preto; 1893 - Politecnica de Sao Paulo; 1896 - Politecnica do Mackenzie College; 1896 - Escola de Engenharia do Recife; 1897 - Politecnica da Bahia e a Escola de Engenharia de Porto Alegre;

Prof. Rodrigo G. Cavalcante (IFBAHIA) Disciplina: Introducao a Engenharia Historia da Engenharia 21 / 21

Comentários