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Engenharia, a aplicação da ciência à conversão óptima dos recursos da natureza para os usos da humanidade. O campo foi definido pelo Conselho de Engenheiros para o Desenvolvimento Profissional, nos Estados Unidos, como a aplicação criativa de “princípios científicos para conceber ou desenvolver estruturas, máquinas, aparelhos ou processos de fabrico, ou trabalhos que os utilizem isoladamente ou em combinação; ou para construir ou operar o mesmo com pleno conhecimento da sua concepção; ou para prever o seu comportamento sob condições específicas de funcionamento; tudo no que respeita a uma função pretendida, economia de funcionamento e segurança para a vida e propriedade”. O termo engenharia é por vezes mais vagamente definido, especialmente na Grã-Bretanha, como o fabrico ou montagem de motores, máquinas-ferramentas e peças de máquinas.
As palavras motor e engenhoso derivam da mesma raiz latina, ingenerare, que significa “criar”. O primeiro motor com verbo inglês significava “para criar”. Assim, os motores de guerra eram dispositivos tais como catapultas, pontes flutuantes, e torres de assalto; o seu criador era o “engineer”, ou engenheiro militar. A contrapartida do engenheiro militar era o engenheiro civil, que aplicava essencialmente os mesmos conhecimentos e competências na concepção de edifícios, ruas, abastecimento de água, sistemas de esgotos, e outros projectos.
Associado à engenharia é um grande corpo de conhecimentos especiais; a preparação para a prática profissional envolve uma extensa formação na aplicação desses conhecimentos. Os padrões da prática da engenharia são mantidos através dos esforços das sociedades profissionais, geralmente organizadas numa base nacional ou regional, com todos os membros a reconhecerem uma responsabilidade para com o público acima das responsabilidades para com os seus empregadores ou para com outros membros da sua sociedade.
A função do cientista é saber, enquanto que a do engenheiro é fazer. Os cientistas acrescentam ao armazém de conhecimentos sistematizados e verificados do mundo físico, e os engenheiros trazem esses conhecimentos para suportar os problemas práticos. A engenharia baseia-se principalmente em física, química e matemática e nas suas extensões em ciência dos materiais, mecânica dos sólidos e dos fluidos, termodinâmica, processos de transferência e taxa, e análise de sistemas.
Cientistas não semelhantes, os engenheiros não são livres de seleccionar os problemas que lhes interessam. Devem resolver os problemas à medida que estes surgem, e as suas soluções devem satisfazer requisitos contraditórios. Normalmente, a eficiência custa dinheiro, a segurança aumenta a complexidade, e a melhoria do desempenho aumenta o peso. A solução de engenharia é a solução óptima, o resultado final que, tendo muitos factores em conta, é mais desejável. Pode ser a mais fiável dentro de um determinado limite de peso, a mais simples que satisfará certos requisitos de segurança, ou a mais eficiente por um determinado custo. Em muitos problemas de engenharia, os custos sociais são significativos.
Os engenheiros empregam dois tipos de recursos naturais – materiais e energia. Os materiais são úteis devido às suas propriedades: a sua resistência, facilidade de fabrico, leveza, ou durabilidade; a sua capacidade de isolar ou conduzir; as suas propriedades químicas, eléctricas, ou acústicas. Fontes importantes de energia incluem combustíveis fósseis (carvão, petróleo, gás), vento, luz solar, queda de água, e fissão nuclear. Uma vez que a maioria dos recursos são limitados, os engenheiros devem preocupar-se com o desenvolvimento contínuo de novos recursos, bem como com a utilização eficiente dos existentes.