Bases Físicas Para Engenharia

Bases Físicas Para Engenharia

(Parte 1 de 5)

autores RONALDO MOTA LIANA MACHADO SILVIA M DE PAULA

1ª edição SESES rio de janeiro 2015

Conselho editorial regiane burger; roberto paes; gladis linhares Autores do original ronaldo mota; liana machado; silvia m de paula Projeto editorial roberto paes Coordenação de produção gladis linhares Projeto gráfico paulo vitor bastos Diagramação bfs media Revisão linguística aderbal torres bezerra

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Sumário

2. Grandezas Físicas, Unidades e suas Representações 47

Método Científico 1

1.1 Origens da Ciência e contribuições da Grécia Antiga

Acredita-se que os primeiros hominídeos tenham surgido na Terra há quatro milhões de anos. Por sua vez, a nossa espécie, o homo sapiens, há cerca de duzentos mil anos (figura 1.1a.). As sociedades primitivas organizavam-se de tal maneira a garantir o consumo necessário e suficiente à sobrevivência do grupo (figura 1.1b). A vida era regulada também pelo rito mágico, associado às primeiras interpretações do homem para os fenômenos naturais.

a)b) c)

Figura 1.1 – a) Representação do Homo Sapiens http://www.culturamix.com/cultura/curiosidades/a-especie-homo-sapiens b) Representação da sociedade primitiva http://w. historia.templodeapolo.net c) Fragmento de ferramenta de osso utilizada para polimento de peles e couros por Neandertais tem apenas alguns centímetros de comprimento http://g1. globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2013/08/estudo-ve-indicios-mais-antigos-de-utensi - lios-de-ossos-dos-neandertais.html

O misticismo e a organização social das tarefas entre os membros desses agrupamentos marcaram as primeiras evoluções desses grupos sociais ao longo dos primeiros milênios do aparecimento de nossa espécie na face do planeta. Os primeiros agrupamentos sociais praticavam uma economia marcada pela sobrevivência simples e o homem dessa época, temeroso das manifestações do mundo natural, caracterizava-se por enxergar os fenômenos naturais com espanto e os atribuía a seres mitológicos envoltos em indecifráveis mistérios (DE MEIS, 1967).

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O desenvolvimento de técnicas e a melhor utilização de utensílios marcaram esse processo evolutivo (figura 1.1c), transformando as sociedades de economia de subsistência em direção ao surgimento dos primeiros agrupamentos diferenciados, nos quais a produção ultrapassava as necessidades imediatas do grupo, ou seja, geravam, pela primeira vez, excedentes além de suas capacidades naturais de consumo (ANDERY, 1999).

A Grécia Antiga é o lugar, ao menos sob a ética do desenvolvimento do mundo ocidental, onde os historiadores melhor localizam a ocorrência de sociedades organizadas em função dos excedentes produzidos (figura 1.2). O desenvolvimento da produção mercantil associado ao escravismo, auxiliados pela melhor utilização de técnicas e utensílios para subjugar outros agrupamentos, são aspectos fundamentais para compreender aquela civilização no período que vai do século XI século ao I a.C. (KOYRE, 1922).

Figura 1.2 – Representação da Sociedade da Grécia Antiga. Disponível em – http://w. historiadomundo.com.br/grega/governo-grego.htm

Na esteira de tal dinâmica ocorrida na Grécia Antiga têm origem os primeiros momentos em que tentativas racionais de interpretação dos fenômenos naturais são estabelecidas. Ou seja, surgem os primeiros pensamentos que dispensavam interpretações mediadas necessariamente pelo divino e pelo sobrenatural (figura 1.3).

Figura 1.3 – Desenhos de deuses da Grécia Antiga. a) Dioniso e sátiros. Interior de um vaso com figuras vermelhas, 480 a.C. b) Hércules e Atena. Cerâmica grega antiga, 480–470 a.C. http://amanecemetropolis.net/el-aprendiz-del-drama/

Substitui-se uma relação de espanto com a natureza por uma tentativa embrionária de explicar racionalmente o mundo à sua volta, em contraposição às interpretações míticas de seus predecessores (MOTA, 1997).

A diferença essencial é que, ao contrário da narrativa baseada no mito e na crença, essa nova postura permite ser questionada, criticada e analisada. O conflito, portanto, entre o conhecimento mítico e racional marcam um momento crucial do processo de evolução do homem.

Evoluções similares também ocorreram no mundo oriental, sem nenhum, ou muito pouco, contato com esses agrupamentos. Posteriormente, intercâmbios serão estabelecidos, mas cujas contribuições, ao menos por enquanto, não foram tão relevantes na história inicial do surgimento do pensamento racional no mundo ocidental.

Nesse período da Grécia Antiga, marcado pelo surgimento do pensamento racional baseado no método, o qual era centrado na observação e na lógica, em oposição às abordagens míticas, podemos destacar os seguintes períodos distintos de sua história: período homérico (séculos XII-VIII a.C.) e helenístico (séculos I-I a.C.), conforme abordaremos, a seguir, com suas características próprias.

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As bases da civilização grega desenvolveram-se no período homérico, entre os séculos XII e VIII a.C., na região continental do Peloponeso e nas ilhas do Mar Egeu (figura 1.4) . As suas origens, no entanto, remontam ao século X a.C. na civilização micênica, centralizada na figura do rei, estruturada na servidão coletiva e com economia baseada na agricultura, artesanato e na utilização do bronze. Nesse período, desenvolveu-se a escrita, ainda que puramente para controle palaciano.

Figura 1.4 – Mapa da Grécia Antiga http://lorraynneaudrey90.xpg.uol.com.br/geografia.html

Em torno de 1200 a.C. a invasão dos Dórios pôs fim à civilização micênica, introduziu o uso do ferro, o que implicou no aprimoramento das armas de guerra, e substituiu a realeza pela aristocracia. As decisões que eram exclusivamente palacianas foram para as praças públicas (ágoras), compartilhadas por todos os cidadãos, o que não queria dizer escravos.

Com os Dórios, as forças produtivas tiveram um significativo avanço, com aumento na produção de cereais, óleo, vinha, horticultura, pastoreio e artesanato (tecelagem, fiação, trabalhos em metal, cerâmica etc.). Da mesma forma, iniciaram-se as cidades (polis) com uma diversidade social mais complexa envolvendo, além da aristocracia e dos escravos, os artesãos, trabalhadores liberais, pequenos proprietários e militares.

No século IX a.C. reaparece a escrita, desaparecida desde a civilização micênica, agora com nova função, muito mais pública do que aquela dos tempos da realeza.

As obras de Homero (Ilíada e Odisseia) constituem, sem dúvida, o que de mais importante foi escrito nesse período. Ilíada versa sobre o período de lutas (guerra de Troia) e acerca de heróis de guerra. Por sua vez, a Odisseia refere-se a um período de paz, retratando relações familiares e a vida doméstica.

Na obra de Homero, a relação homem-deuses é um tema recorrente, valorizando o homem à medida que humaniza os deuses, os quais tinham formas e sentimentos humanos. Na mesma proporção que o homem aproxima-se dos deuses, e vice-versa, nessas obras permite-se a busca da compreensão dos fenômenos do Universo de uma forma mais humana e menos divinizada, portanto, gradativamente mais racional e menos mágica.

O próximo período (arcaico, nos séculos VII e VI a.C.) caracteriza-se pelo estabelecimento definitivo das cidades-estados, um aprimoramento das polis do período anterior. As polis (figura 1.5) compreendiam as cidades e suas redondezas mais próximas, sendo unidades econômicas, políticas e culturais independentes entre si. Nesse período intensifica-se o comércio, surgem as moedas utilizadas nas trocas de mercadorias e que representavam os símbolos das polis respectivas. Ocorre também um aumento da utilização do trabalho escravo, permitindo aos cidadãos da aristocracia liberação quase total dos trabalhos manuais.

Figura 1.5 – Polis Grega http://www.mundoeducacao.com/historiageral/grecia-antiga.htm capítulo 1 • 13

O período arcaico se por um lado aprofunda o conceito de democracia, por outro distancia ainda mais os cidadãos dos não cidadãos, definindo um incremento da prática da cidadania nas decisões, desde que garantida a exclusão de setores não participantes.

Nesse período, fruto da liberação dos trabalhos manuais e da capacidade crescente do pensamento abstrato, alguns pensadores marcaram o período com a produção de concepções complexas e profundas. Os mais importantes são Tales, Anaximandro, Anaxímenes (escola de Mileto), Pitágoras, Parmênides, Heráclito e Demócrito (BORNHEIM 1967).

Tales (625-548 a.C.) introduziu a matemática na Grécia com conhecimentos possivelmente adquiridos, em parte, de desenvolvimentos anteriores dos egípcios. Destaque-se também o papel de Anaximandro (610-547 a.C.) na elaboração pioneira de um mapa do mundo. Esses pensadores estavam rompendo com a abordagem mítica e estabelecendo as bases do pensamento racional. Além disso, a natureza e os fenômenos naturais eram os temas centrais de suas investigações. Pitágoras (580-497 a.C.), contribuiu com a noção de número, a visão de harmonia por intermédio da música, e a concepção da alma. Na matemática, sua grande contribuição foi o teorema de Pitágoras. Heráclito (540-470 a.C.) atribuía ao fogo um papel primordial, aquele que tudo transforma e para o qual tudo é transformado. A ideia da constante transformação (as coisas quentes esfriam e as coisas frias esquentam) e da tensão entre opostos marcam a essência de seus pensamentos.

No próximo período (clássico, nos séculos V e VI a.C.), uma cidade-estado diferencia-se das demais de forma significativa (figura 1.6). Na polis de Atenas a democracia grega consolida-se na sua plenitude, na mesma medida em que se consolida o desprezo pelo trabalho manual e a maturidade dos pensamentos de seus filósofos.

a)b)

Figura 1.6 – Representações da Polis de Athenas. Fonte: a) http://www.historiaybiografias com/archivos_varios1/acropolis.jpg, b) https://historiaeuropa.files.wordpress.com/

Além dos escravos e da aristocracia, há um grande contingente de estrangeiros obrigando um refinamento do conceito de cidadão e de cidadania. Aumenta o fluxo de troca de produtos na economia, exportando vinho, azeite e cerâmica e importando alimentos, matérias-primas e escravos. Atenas vivia também da cobrança pela proteção militar de cidades próximas.

Esse período, apogeu econômico e político de Atenas, foi também um período de muitas guerras (contra Esparta, entre outras), de grandes conflitos internos e com existência de partidos políticos antagônicos.

A preocupação com a produção e a transmissão dos conhecimentos fez surgir homens cujo papel era prover aos filhos dos cidadãos com posses uma educação refinada e adequada ao sucesso na vida pública e privada. São os sofistas, profissionais pagos para, por meio da filosofia, prover a educação necessária ao cumprimento de seus objetivos propostos. A medida do potencial de sucesso de um homem era, segundo os sofistas, a sua capacidade de convencer outros por meio tão somente da força de seus argumentos.

O período clássico é muito rico de importantes pensadores, mas certamente três filósofos marcam esse período de uma forma singular. São eles, em ordem cronológica, Sócrates, Platão e Aristóteles.

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Sócrates (469-399 a.C.), embora educado pelos sofistas, por eles desenvolveu uma grande aversão. Sua discordância incluía a defesa de valores de virtudes permanentes contra o relativismo, assim como seu pavor pelas convenções de comportamento e modos de vestir defendidos pelos sofistas. Nada tendo escrito, até mesmo porque acreditava que o autoconhecimento deveria ser fruto do diálogo permanente e sem ocupar as mãos, o que dele sabemos é por meio de seus discípulos. Era central no seu pensamento a necessidade do homem primeiro reconhecer a sua própria ignorância, para, por meio do diálogo e da ironia, descobrir em sua alma o conhecimento. Assim, a sabedoria estava na descoberta do conhecimento pelo homem em si mesmo. Segundo Sócrates, o bem e a virtude eram conceitos e valores universais, imutáveis e permanentes. Aristóteles (384-322 a.C.) não foi contemporâneo de Sócrates, ainda que infuenciado por ele, nasceu quando Platão já tinha 42 anos e estudou na Academia convivendo com ele por um período (Aristóteles tinha 36 anos na morte de Platão). Aristóteles, ao contrário de Sócrates e Platão, não é de Atenas, ele era originário do norte da Grécia, região sob domínio macedônico, onde seu pai era médico de Felipe I, imperador da Macedônia. Inicialmente, assumiu as teorias de Platão para depois rejeitá-las, fundando sua própria escola denominada Liceu.

O fim do período clássico marca a oposição Aristóteles-Platão em termos da visão do homem enquanto animal racional e mortal contraposto a alma imortal presa no corpo mortal. Ocorre também a queda de Atenas, invadida pelos macedônicos, patrícios de Aristóteles, que saem vitoriosos e unificam a Grécia, preparando o próximo período denominado helenístico. Nesse novo império a vasta obra de Aristóteles, que incluía astronomia, física, biologia, botânica, política e, particularmente, sua especial preocupação com o método serão referências básicas que influenciarão além dos limites do próprio império.

No período helenístico (séculos I e I a.C.) o império macedônico centraliza-se no Monarca, primeiro Felipe I e depois seu filho Alexandre. Descaracteriza-se a polis grega, cujas disputas internas tinham sido um dos motivos da queda de Atenas, gerando espaço para a unificação grega necessária para enfrentar os persas. O império expande-se muito durante Alexandre, porém, com sua morte, a disputa entre seus generais divide o império em três reinos em luta. O general Ptolomeu controlava Egito, Arábia e Palestina, o general Antígono garantia o controle de Grécia e Macedônia, e o general Seleuco tinha o controle da Síria, Mesopotâmia e Ásia Menor.

Como é possível observar, da dimensão geográfica do Império Grego deu-se origem, nesse período, a uma significativa fusão da cultura grega com o conhecimento oriental. Em particular, o Museu de Alexandria (figura 1.9) transformou-se no mais importante centro de pesquisa daquela época. Os reis egípcios participaram ativamente desse empreendimento, mesmo porque eles consideravam os avanços no conhecimento científico, na medicina e na literatura como parte do tesouro real. Assim, pela primeira vez na história do homem, foi criada uma instituição de caráter científico organizada e financiada pelo Estado (lembremos que a Academia de Platão e o Liceu de Aristóteles eram de cunho privado). O Museu tinha uma ênfase em investigação da natureza e contava com laboratórios de pesquisa, jardim botânico, zoológico, salas de dissecação, observatório astronômico e uma grande biblioteca (figura 1.7).

Figura 1.7 – Biblioteca de Alexandria. http://www.fisica-interessante.com/aula-historia-e -epistemologia-da-ciencia-5-historia-da-epistemologia-3.html

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