Engenharia
Engenharia é a aplicação do conhecimento científico, econômico, social e prático, com o intuito de planejar, desenhar, construir, manter e melhorar estruturas, máquinas, aparelhos, sistemas, materiais e processos. O profissional de engenharia aplica os conhecimentos matemáticos e técnicos para a criação, aperfeiçoamento e implementação de utilidades que realizam uma função ou objetivo específico.
O engenheiro é o profissional que exerce a prática de engenharia. Em muitos países, o exercício da profissão de engenheiro obriga, para além da habilitação com um curso superior de engenharia, a uma licença ou certificação profissional atribuída pelo estado, por uma associação profissional, ordem ou instituição de engenheiros ou por um outro tipo de órgão de regulamentação profissional. Conforme o país, aos profissionais devidamente certificados ou licenciados está reservado o uso exclusivo do título profissional de "engenheiro" ou estão reservados outros títulos formais como "engenheiro profissional", "engenheiro encartado", "engenheiro incorporado", "engenheiro diplomado" ou "Engenheiro Europeu". Normalmente, a lei restringe a prática de determinados atos de engenharia aos profissionais certificados e habilitados para tal, ainda que a prática dos restantes não esteja sujeita a essa restrição.
O conceito de engenharia existe desde a antiguidade, a partir do momento em que o ser humano desenvolveu invenções fundamentais como a roda, a polia e a alavanca. Cada uma destas invenções é consistente com a moderna definição de engenharia, explorando princípios básicos da mecânica para desenvolver ferramentas e objetos utilitários. O termo "engenharia" em si tem uma etimologia muito mais recente, derivando da palavra "engenheiro", que apareceu na língua portuguesa no início do século XVI e que se referia a alguém que construía ou operava um engenho. Naquela época, o termo "engenho" referia-se apenas a uma máquina de guerra como uma catapulta ou uma torre de assalto. A palavra "engenho", em si, tem uma origem ainda mais antiga, vindo do latim "ingenium" que significa "gênio" ou seja uma qualidade natural, especialmente mental, portanto uma invenção inteligente. Mais tarde, à medida que o projeto de estruturas civis como pontes e edifícios amadureceu como uma especialidade técnica autónoma, entrou no léxico o termo "engenharia civil" como forma de distinção entre a atividade de construção daqueles projetos não militares e a mais antiga especialidade da engenharia militar. Hoje em dia, os significados originais dos termos "engenharia" e "engenharia civil" estão já largamente obsoletos, mas ainda são usados como tal em alguns países ou dentro do contexto de algumas forças armadas.
Antiguidade
O Farol de Alexandria, as Pirâmides do Egipto, os Jardins Suspensos da Babilónia, a Acrópole de Atenas, o Parténon, os antigos aquedutos romanos, a Via Ápia, o Coliseu de Roma, Teotihuacán e as cidades e pirâmides dos antigos Maias, Incas e Astecas, a Grande Muralha da China, entre muitas outras obras, mantêm-se como um testamento do engenho e habilidade dos antigos engenheiros militares e civis. O primeiro engenheiro civil conhecido pelo nome foi Imhotep. Como um dos funcionários do faraó Djoser, Imhotep provavelmente projetou e supervisionou a construção da Pirâmide de Djoser, uma pirâmide de degraus em Sacará, por volta de 2630 a.C.-2611 a.C.. Este poderá também ter sido o responsável pelo primeiro uso da coluna na arquitetura.
Renascimento
Nos séculos XV e XVI, a engenharia naval emerge em Portugal. Os novos tipos de navios então desenvolvidos, como a caravela, a nau redonda e o galeão, irão ser fundamentais nos grandes descobrimentos marítimos. William Gilbert é considerado o primeiro engenheiro eletrotécnico, devido à publicação da obra De Magnete em 1600, o qual foi o criador do termo "eletricidade". A primeira máquina a vapor foi construída em 1698 por Thomas Savery, que assim é considerado o primeiro engenheiro mecânico moderno. O desenvolvimento deste aparelho deu origem à Revolução Industrial nas décadas seguintes, permitindo o início da produção em massa. Com a ascensão da engenharia como profissão, durante o século XVIII, o termo tornou-se mais estritamente empregue para designar as atividades para cujos fins eram aplicadas a matemática e a ciência. Além disso, além das engenharias militar e civil, também foram incorporadas na engenharia o que antes eram conhecidas como "artes mecânicas".
Era moderna
A engenharia elétrica pode traçar as suas origens às experiências de Alexandre Volta em 1800, às experiências de Michael Faraday, Georg Ohm e outros, bem como à invenção do motor elétrico em 1872. O trabalho de James Maxwell e de Heinrich Hertz no final do século XIX deu origem à eletrónica. As invenções de Thomas Savery e de James Watt (motores de combustão externa) deram origem à moderna engenharia mecânica. O desenvolvimento de máquinas especializadas e de ferramentas para a sua manutenção durante a Revolução Industrial levaram ao crescimento acentuado da engenharia mecânica. A engenharia química tal como a engenharia mecânica, desenvolveu-se no século XIX, durante a Revolução Industrial. A produção à escala industrial precisava de novos materiais e de novos processos. Por volta de 1880, a necessidade da produção em larga escala de químicos era tanta que foi criada uma nova indústria, dedicada ao desenvolvimento e fabricação em massa de produtos químicos em novas fábricas. A função do engenheiro químico era a de projetar essas novas fábricas e processos.
Tradicionalmente, a engenharia lidava apenas com objetos concretos e palpáveis. Modernamente, porém, esse cenário mudou. A engenharia lida agora também com entidades não-palpáveis, tais como custos, obrigações fiscais, aplicações informáticas e sistemas. Na engenharia, os conhecimentos científicos, técnicos e empíricos são aplicados para exploração dos recursos naturais e para a concepção, construção e operação de utilidades.
Resolução de problemas
Os engenheiros aplicam as ciências físicas e matemáticas na busca por soluções adequadas para problemas ou no aperfeiçoamento de soluções já existentes. Mais do que nunca, aos engenheiros é agora exigido o conhecimento das ciências relevantes para os seus projetos, o que resulta que eles tenham que realizar uma constante aprendizagem de novas matérias ao longo de todas as suas carreiras. Se existirem opções múltiplas, os engenheiros pesam as diferentes escolhas de projeto com base nos seus méritos e escolhem a solução que melhor corresponda aos requisitos. A tarefa única e crucial do engenheiro é identificar, compreender e interpretar os constrangimentos de um projeto, de modo a produzir o resultado esperado. Normalmente, não basta construir um produto tecnicamente bem sucedido, sendo também necessário que ele responda a outros requisitos adicionais.
O uso do computador
Tal como nas restantes atividades científicas e tecnológicas, os computadores e os programas informáticos desempenham um papel cada vez mais importante na engenharia. Existem inúmeras aplicações assistidas por computador específicas para a engenharia. Os computadores podem ser usados para gerarem modelos de processos físicos fundamentais, que podem ser resolvidos através de métodos numéricos. Umas das ferramentas mais utilizadas pelos engenheiros são as aplicações de desenho assistido por computador (CAD), que lhes permitem criar desenhos e esquemas em 2D e modelos em 3D. As aplicações CAD, juntamente com as aplicações de maquete digital (DMU) e de engenharia assistida por computador (CAE), incluindo as de análise de elementos finitos e de elementos analíticos permitem criar modelos de projetos que podem ser analisados sem a necessidade da construção de protótipos dispendiosos em termos de custo e de tempo.
A engenharia é uma ciência bastante abrangente que é muitas vezes subdividida em diferentes ramos ou especialidades. Cada uma destas especialidades preocupa-se com um determinado tipo de tecnologia ou com um determinado campo de aplicação. Apesar de inicialmente um engenheiro se formar normalmente numa especialidade específica, ao longo da sua carreira na maioria dos casos, irá tornar-se polivalente, penetrando com o seu trabalho em diferentes áreas da engenharia. Historicamente, existiam a engenharia militar e a engenharia naval. A partir da engenharia militar começou por desenvolver-se o ramo da engenharia civil. Posteriormente, a engenharia civil (em sentido lato) subdividiu-se em diversas especialidades: Paralelamente, algumas das ciências agrárias aproximaram-se da engenharia e acabaram por nela se integrar, originando especialidades como: Com o surgimento das engenharias relacionadas com a agricultura, surge a dicotomia entre estas e a engenharia industrial que agrupa as especialidades industriais referentes a engenharia civil, mecânica, elétrica, química e de minas. A engenharia industrial irá contudo deixar de ser um agrupamento de especialidades e tornar-se ela própria numa especialidade da engenharia, vocacionada para o aperfeiçoamento de processos e da gestão industrial através da integração dos fatores tecnológicos, humanos e económicos.
Ciências
Existe uma sobreposição entre a prática da ciência e a da engenharia. Na engenharia aplica-se a ciência. Ambas as atividades baseiam-se na observação atenta dos materiais e dos fenómenos. Ambas usam a matemática e critérios de classificação para analisarem e comunicarem as observações. Espera-se que os cientistas interpretem as suas observações e façam recomendações versadas para ações práticas baseadas nessas interpretações. Os cientistas podem também desempenhar tarefas totalmente de engenharia como a do desenho de aparelhos experimentais ou a da construção de protótipos. Reciprocamente, no processo de desenvolvimento de tecnologia, os engenheiros ocasionalmente apanham-se a explorar novos fenómenos, transformando-se assim, momentaneamente, em cientistas.
Medicina e biologia
O estudo do corpo humano, em algumas das suas formas e propósitos, constitui uma importante ligação entre a medicina e alguns campos da engenharia. A medicina tem como objetivo sustentar, aumentar e até substituir funções do corpo humano, se necessário, através do uso da tecnologia. A moderna medicina pode substituir várias funções do corpo através do uso de próteses e órgãos artificiais e pode alterar significativamente várias dessas funções através de dispositivos como implantes cerebrais e marca-passos. A biónica é um campo específico que se dedica ao estudo dos implantes sintéticos em sistemas naturais. Reciprocamente, alguns campos da engenharia olham para o corpo humano como uma máquina biológica que merece ser estudada e dedicam-se a melhorar muitas das suas funções através da substituição da biologia pela tecnologia. Isto levou a campos como a inteligência artificial, as redes neurais, a lógica difusa e a robótica. Existem também interações substanciais entre a engenharia e a medicina.
Artes
A moderna engenharia deriva em parte do que, antigamente, eram consideradas as artes mecânicas. Ainda se mantêm muitas ligações entre as modernas artes e a engenharia, que são diretas em alguns campos como os da arquitetura, da arquitetura paisagista e do design industrial, ao ponto destas disciplinas serem parte integrantes dos currículos de alguns cursos superiores de engenharia. De entre as figuras históricas famosas, Leonardo da Vinci é um bem conhecido artista e engenheiro do Renascimento, constituindo um exemplo da ligação entre as artes e a engenharia.
Outros campos
A ciência política, pegou no termo "engenharia" e empregou-o no âmbito do estudo de vários assuntos como a engenharia social e a engenharia política, que lidam com a formação das estrutura política e social usando uma metodologia da engenharia associada aos princípios da ciência política.
Até ao século XX, na maioria dos países, o ensino da engenharia era realizado em escolas superiores especializadas não universitárias, uma vez que tradicionalmente o ensino das universidades se concentrava em áreas como as humanidades, a medicina e o direito. Hoje em dia, no entanto, além de continuar a ser realizado em escolas especiais, o ensino da engenharia é já realizado na maioria das grandes universidades. Na maioria dos países, os cursos que dão acesso à profissão de engenheiro têm uma duração mínima de quatro ou cinco anos. Nos países cujos sistemas de ensinos seguem os moldes do Processo de Bolonha, a formação de um engenheiro implica a realização do 2º ciclo do ensino superior, incluindo normalmente um total de cinco anos de estudos e a realização de uma dissertação, tese ou estágio final. Em alguns destes países, a conclusão do 1º ciclo de um curso superior de engenharia poderá dar acesso à profissão de engenheiro técnico ou de técnico de engenharia.
Brasil
O ensino da engenharia no Brasil tem origem em 1699, altura em que o Rei D. Pedro II de Portugal ordena a criação aulas de fortificação em vários pontos do Ultramar Português. O objetivo era formar técnicos de engenharia militar nos territórios ultramarinos, de modo a que estes estivessem menos dependentes de engenheiros vindos do Reino. Em território brasileiro, seriam criadas destas aulas no Rio de Janeiro, em Salvador e no Recife. No entanto, a mais antiga escola a ministrar cursos de engenharia segundo os moldes modernos foi a Real Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho, fundada em 1792 no Rio de Janeiro pela rainha D. Maria I de Portugal, segundo o modelo da academia com o nome semelhante existente em Lisboa. A atual Escola Politécnica do Rio de Janeiro e o Instituto Militar de Engenharia consideram-se sucessores daquela academia, razão pela qual este último reivindica ser a mais antiga escola de engenharia das Américas.
Portugal
Em Portugal, o ensino do que é hoje a engenharia remonta à formação em artes mecânicas e em ciências físicas e matemáticas, realizadas desde a Idade Média. Destaca-se o ensino da construção naval, já com metodologias técnicas e científicas avançadas, que leva ao desenvolvimento de novos tipos de navios, permitindo as grandes explorações marítimas portuguesas. O ensino da moderna engenharia começou a desenvolver-se na primeira metade do século XVII, com a necessidade de engenheiros militares em virtude da Guerra da Restauração. Para a formação dos mesmos, em 1647, o Rei D. João IV funda a Aula de Fortificação e Arquitetura Militar em Lisboa. Em 1699, o Rei D. Pedro II ordena a criação de aulas de fortificação em vários locais do Ultramar, como Angola e Brasil. Em 1707, a Aula de Fortificação e Arquitetura Militar é transformada na Academia Militar da Corte, sendo também criadas academias militares provinciais, a primeira das quais em Viana do Minho e, posteriormente, também em Elvas e Almeida. Em 1779, aquelas academias são extintas, ao mesmo tempo que é criada a Academia Real de Marinha, cujos estatutos preveem a existência de uma escola de engenharia e fortificação, a qual seria frequentada pelos candidatos a engenheiros militares, depois da frequência do Curso Matemático dos Oficiais Engenheiros realizado na Academia de Marinha.
