Engenharia Unificada I Aula 01: Introdução, conceito de ... · Engenharia Uniﬁcada I Aula 01: Introdução, conceito de engenharia, kit Mindstorms Prof. Dr. Juan C. Cutipa Luque

Pano de ensino Conceito de engenharia Kit Mindstorms

Engenharia Unificada IAula 01: Introdução, conceito de engenharia, kit

Mindstorms

Prof. Dr. Juan C. Cutipa Luque

Engenharia AeroespacialUniversidade Federal do ABC

06 de junho, 2016

Prof. Dr. Juan C. Cutipa Luque CECS


Conteúdo

1 Pano de ensino

2 Conceito de engenharia

3 Kit Mindstorms



Dados gerais da disciplina

Código: DAESTO900-13SB (Diurno) e DAESTO900-13SB (Noturno)

Disciplina (0,3,5)

Número de créditos: 03

Carga horária: 12 aulas por trimestre (uma aula de 03 horas, umavez por semana, 12 semanas)

A disciplina será oferecida a todos os alunos ingressantes, a partirdo quinto trimestre, sendo optativa a todas às carreiras, eobrigatória às carreiras de engenharia.



Objetivos

Objetivos geraisApresentar uma introdução às engenharias com ênfase nos cursosoferecidos pela UFABC, suas interconexões com a tecnologia, ainterdisciplinaridade e com o método de projeto utilizado em engenharia.Ao final da disciplina, espera-se que o aluno seja capaz de reconhecer eintegrar as diversas áreas de atuação de carreiras tecnológicas, suaevolução temporal e esteja apto a discutir os desafios contemporâneosno contexto de inovação e tecnologia.Objetivos específicosApresentar uma metodologia de trabalho baseada em quatro elementos:o conceito CDIO o Método de Projeto de Engenharia, Exercícios deLaboratório e um projeto final em grupo.O objetivo principal do conceito CDIO é introduzir, ensinar e utilizarhabilidades necessárias durante as 4 etapas do ciclo dedesenvolvimento de um projeto interdisciplinar.Apresentar e discutir habilidades adicionais decisivas no sucessopessoal e de equipe em um ambiente de engenharia: comunicaçãotécnica, trabalho em equipe e administração de projetos.



Ementa

Apresenta os princípios e métodos de engenharia e suas inter-relaçõese aplicações, através de aulas, palestras, projetos e laboratórios. Deveenvolver mecânica dos fluidos, transferência de calor, materiais,estruturas, controle, circuitos, propulsão, informação, softwares, etc. Osassuntos deverão ser apresentados na forma de tópicos e serãodesenvolvidos projetos simples, sobre supervisão dos professores,envolvendo temas das diversas áreas de engenharia.



Conteúdo e cronograma



Avaliação

A nota final será composta de uma avaliação parcial individual e umaavaliação final em grupo, com ponderações de 30% e 70%,respectivamente.A frequência mínima deve superar o 75% para não ter conceito O(reprovado por falta).



Metodologia

Aprendizado "ativo":

Centrado no aluno e não no professor;

Baseado em trabalho de equipe;

Desenvolvendo a iniciativa e a criatividade;

Aumentando as capacidades de comunicação.

Serão abordados tópicos que consigam criar laços entre as diferentesdisciplinas individuais de um curso de engenharia e estruturem ummétodo lógico de projeto.



Metodologia

As principais disciplinas a serem abordadas são todas as obrigatórias asda engenharias como:

mecânica dos fluidos;

transferência de calor;

mecânica dos sólidos;

sistemas de controle;

circuitos eletrônicos e fotônica;

instrumentação e controle;

sistemas de propulsão; etc.



Avaliação 1

Prova escrita com peso 10.



Avaliação 2

Os critérios de esta avaliação serão fornecidos na aula seguinte, juntocom a apresentação da proposta do projeto.



Referências básicas

1 BAZZO, W. A.; Pereira, L. T. do V. Introdução à engenharia,Florianópolis, SC: Ed. UFSC, 2006.

2 HOLTZAPPLE AND REECE, Introdução à Engenharia, Ed. LTC, Riode Janeiro - RJ, 2006.

3 LEGO Mindstorms Masterpieces (Building and ProgrammingAdvanced Robots) by Syngress Publishing, Inc., 2003.



Referências complementares

1 G. PAH, W. BEITZ, J. FELDHUSEN and K.H. GROTE, "EngineeringDesign - A Systematic Approach", Springer-Verlag London Limited2007.

2 R. TIMINGS, "Engineering Fundamentals". Elsevier Science Press,2002.

3 J. W. MARTIN, "Materials for engineering", CRC Press, 3 Ed., 2006.4 ROBERT J. GLUSHKO and TIM MCGRATH, document engineering

- analyzing and designing documents for business informatics & webservices, The MIT Press, 2005.

5 COLIN H SIMMONS and DENNIS E MAGUIRE, "Manual ofEngineering Drawing", Elsevier Newnes, 2004.



Introdução

Veículo submarino remotamente operado sendo construído na UFABC.



O Engenheiro

é o ’cara’ que utiliza os conhecimentos da ciência, da matemática e daeconomia com o objetivo de dar solução aos problemas técnicos dahumanidade [1].

Foto ilustrativa, fonte (sites.ieee.org)



O Engenheiro

O engenheiro busca soluções como:Serviços de eletricidade, água e esgoto,gás, e telefonia;

Sistemas de comunicações "wireless", porsatélite, internet;

Sistemas de transportes por ar, mar eterra;

Indústria do Petróleo, indústria"Offshore"de gás e óleo;

Sistemas estruturais, hidráulicos;

Sistemas de automação para a indústriaalimentar, farmacêutica.



Fatos relevantes da Engenharia [2]

1600 a.c., o primeiro manual doengenheiro foi criado (Papiro Rhind);

250 a.c, o grego Arquimedes projetoumaquinas militares e a bomba=parafuso;

140 a.c., o Aqueduto Marcia foi construído;

1000 d.c., o ábaco foi introduzido naEuropa (trazido do oriente);

1696 d.c., o britânico Thomas Saverydesenvolveu a primeira máquina a vaporprática para bombear minas (J. Wattsaprimorou em 1765);

1831 d.c., Michael Faraday mostrou aindução da corrente elétrica de umcondutor quando se move em um campomagnético.




1879 d.c., Thomas Edison inventou alâmpada elétrica;

1888 d.c., Nikola Tesla patenteou ummotor elétrico multifásico c.a.;

1905 d.c., A. Einstein propõe a teoria darelatividade (E = mc2);

1945 d.c., o primeiro computador ENIACfoi construído (usava válvulas);

1948 d.c., Schockley inventou o primeirotransistor;

2005 d.c., o GPS torna-se de usocomercial;

2014 d.c., Toyota coloca a vendacomercial o Mirai, veículo movido porcélula combustível de hidrógeno;




2016 d.c., se confirma a existência dasondas gravitacionais;

2016 d.c., ainda não temos vacina contrao Zika.


Estadísticas de emprego e salário de engenheiros nos Estados Unidos, ano 2014 (fonte: www.bls.gov).


Pensando no método

Durante a faculdade o aluno é testado com milhares de problemas;

No mundo real um erro pode ser catastrófico;

Objetivo: desenvolver um estratégia sistemática para a solução deproblemas que leve à respostas corretas (coerentes).



Pensando no método: características

Aptidão do engenheiro: habilidade de fazer estimativas derespostas a partir de informações incompletas;

Praticamente todos os projetos devem considerar estimativas: aúnica diferença entre os problemas é a quantidade de incertezasconsideradas na solução final.



Pensando no método: processos

Praticamente todos os objetos, feitos pelo homem, que você vê a suavolta são resultado do esforço de engenheiros. Por exemplo, ao analisartodos os processos necessários para disponibilizar um produto (cadeiraou mesa), observamos que:

Os componentes metálicos vieram de processos de extração deminério, projetados por engenheiros de minas;

Os minérios foram refinados por engenheiros metalúrgicos emusinas que engenheiros civis e mecânicos ajudaram a construir;

Engenheiros mecânicos projetaram os componentes da cadeira,assim como as máquinas em que foram construídos;

Os polímeros e tecidos presentes na cadeira foram, provavelmente,obtidos a partir de óleo produzidos por engenheiros de petróleo erefinado por engenheiros químicos.



Pensando no método: processos

A cadeira pronta foi transportada até você em um caminhãoprojetado por engenheiros mecânicos, aeroespaciais e eletricistasem instalações que engenheiros industriais otimizaram para melhorutilização de espaço, capital e trabalho;

As estradas nas quais o caminhão trafegou foram projetadas econstruídas por engenheiros civis;

Os engenheiros desempenham, obviamente, um papel importanteao trazer objetos comuns até o mercado.



Lego Mindstorms

Reconhecimento do material de laboratório;

Reconhecimento da interface homem máquina para programação,telemetria;

Reconhecimento de características mecânicas/elétricas doscomponentes;

Identificando restrições;

Visualização de vídeos.


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