disciplinas que definem as Áreas de engenharia · o vento bate na parte côncava da vela a força...
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Zita Areal | Ágata Moreira
imagem de Franz Steiner
EXPLORAR PRINCÍPIOS BÁSICOS DA ENGENHARIA E DA SUA METODOLOGIA
O Contexto, as Áreas, as Disciplinas
DISCIPLINAS QUE DEFINEM AS ÁREAS DE ENGENHARIA
P9 OBJETIVO GERAL 11
11.3
Zita Areal | Ágata Moreira
Engenharia de "ingenium”
com génio,
qualidade mental que revela inteligência
Engenheiro
aquele que faz uma invenção prática inteligente
QUANTAS ENGENHARIAS
A REVOLUÇÃO HISTÓRICA DA ENGENHARIA
Zita Areal | Ágata Moreira
2 roldanas exigem metade da força Fp = Fr / 2 ....
1 roldana Fp = Fr
a Física ensina que P x b = R x a
Mudar o contexto com a Física
ALAVANCA Em Física, a alavanca é uma barra rígida colocada sobre um ponto fixo (fulcro)
ROLDANAS Roldana fixa: A roldana transfere a direção da força
A alavanca multiplica a força P do homem pelo braço b e vence a resistência R
A FÍSICA E A MATEMÁTICA ... “COM ENGENHO”
Roldana móvel: Divide a intensidade da força Fr pelo nº de roldanas
Zita Areal | Ágata Moreira O CONTEXTO CIENTÍFICO NA ANTIGUIDADE
Arquimedes de Siracusa, séc. III a.C. matemático, físico, engenheiro, inventor e astrónomo grego
Parafuso de Arquimedes ou Bomba hidráulica de parafuso é uma máquina utilizada para transferir líquidos entre dois pontos com a força do vento
Mecânica, Física e Hidráulica (Energia eólica)
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No Renascimento, Leonardo da Vinci, é a associação perfeita entre o engenheiro, o artista e o cientista (matemático, físico, químico, astrónomo....)
A MECÂNICA E A QUÍMICA NO RENASCIMENTO
No séc. XV, a pólvora chega à Europa E vai alterar a guerra aplicando a Física e a Química
Pequenos canhões: lançam projéteis que explodem
Zita Areal | Ágata Moreira
Os portugueses inventaram as chamadas velas latinas, triangulares e duas vezes maiores do que as das naus Permitiam mudar de curso rapidamente e, em ziguezague, velejar até mesmo com vento contrário
O vento bate na parte côncava da vela A força de arraste do vento faz a vela inflar
Astrolábio Bússola Sextante
O vento que circunda a vela na parte convexa desloca-se com velocidade maior Pela lei de Venturi, a pressão aí é menor e assim o barco avança EXEMPLO: Caravela portuguesa, séc. XVI
LEIS DA FÍSICA: NAVEGAR CONTRA O VENTO, SÉC. XVI
Como navegam os barcos à vela?
Com vento a favor, chegavam a percorrer 250 Km por dia.
Estaleiro de construção das caravelas portuguesas
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O comboio Rocket, de Svenson, 1850
A máquina a vapor de Watt, 1769
TERMODINÂMICA: A REVOLUÇÃO INDUSTRIAL
Ford modelo T, 1908
As invenções dos engenheiros do séc. XVIII e XIX dão origem à Revolução industrial e à moderna engenharia mecânica
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Em 1787, nos EU, surgiu o 1º barco a vapor de Watt. O vapor fazia girar uma roda gigante com palhetas e o enorme barco movia-se
Só no séc. XIX, a publicação dos trabalhos do físico francês Carnot generalizou a navegação a vapor
NO MAR E NO RIO, PROPULSÃO A VAPOR
Mover grandes embarcações sem depender dos ventos
A HÉLICE
Zita Areal | Ágata Moreira A ENGENHARIA DE MINAS : MINERAIS E CRUDE
Em 1874 a produção anual dos Estados Unidos era de 10 milhões de barris
Em meados do séc. XIX , foi encontrada a primeira jazida de petróleo dos Estados Unidos
Séc. XIX, a máquina a vapor perfurava o solo procurando jazidas de petróleo
surgira a moderna indústria petrolífera
Zita Areal | Ágata Moreira A QUÍMICA: NOVOS PRODUTOS NO SÉC. XVIII
M. Faraday (1791-1897)
desenvolvia as ideias no laboratório Depois projetava as fábricas para, com processos novos, criar produtos em série
O engenheiro químico
EXEMPLO Faraday , em laboratório, liquefez o dióxido de carbono e o cloro Transformou os métodos industriais de refrigeração das máquinas Fundador da eletroquímica, contribuiu definitivamente para a criação da eletricidade
Zita Areal | Ágata Moreira A ELETRICIDADE MUDA A VIDA DO HOMEM, SÉC. XX
São os engenheiros eletrotécnicos que lidam com as correntes de alta tensão
O veio roda O gerador roda e gera eletricidade por indução (processo eletromagnético que produz movimento de eletrões)
Gerador
Turbina
Veio
Numa barragem hidroelétrica, a água põe em movimento a turbina.
Zita Areal | Ágata Moreira
Edgar Cardoso
cria o maior arco de betão armado do mundo, nos anos 50/60 do séc. XX
A engenharia mundial seguiu o processo de precisão de assentar o último troço da ponte que pesava toneladas
PONTES DE UM ARCO: FÍSICA E ENGENHARIA
Ponte da Arrábida, Porto, 1963
Zita Areal | Ágata Moreira
Foi uma complexa operação de engenharia civil para assentar no mar 180 pilares A pista ampliou para 2781 metros
ENGENHARIA PORTUGUESA SABE FÍSCA E MATEMÁTICA
Prémio “Oustanding Structures ”2004, equivale ao Prémio Nobel
Segadães Tavares
Ampliação do aeroporto da Madeira, Funchal, 2000
Sob os pilares, um complexo desportivo
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Desde a 1ª alunagem, em 1969, a informática ou engenharia das correntes fracas não parou de evoluir
ENGENHARIA INFORMÁTICA, SÉC. XX
No séc. XXI, a engenharia informática é imprescindível
Zita Areal | Ágata Moreira A ROBÓTICA
Robótica Física, Matemática e Mecânica quântica
o futuro
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