Калкулацията, определена като математическо изследване на промяната, е разработена независимо от Исак Нютон и Готфрид Вилхелм фон Лайбниц през 17 век. Инженерството се дефинира като "професията, в която знания за математическите и природните науки, придобити чрез изучаване, опит и практиката се прилага с преценка за разработване на начини за икономическо използване на природните материали и сили в полза на човечеството. " Някои инженери използват пряко смятане в ежедневната си практика, а други използват компютърни програми, базирани на смятане, които опростяват инженерството дизайн. Два метода за изчисление, диференциация и интегриране, са особено полезни в инженерната практика и обикновено се използват съответно за оптимизация и сумиране.
Гражданско инженерство
•••losmandarinas / iStock / Getty Images
Много аспекти на гражданското строителство изискват изчисление. Първо, извеждането на основните уравнения на механиката на флуидите изисква изчисление. Например всички програми за хидравличен анализ, които помагат при проектирането на системи за изтичане на бури и отворени канали, използват числени методи за изчисление, за да получат резултатите. В хидрологията обемът се изчислява като площта под кривата на график на потока спрямо времето и се постига с помощта на смятане.
Структурно инженерство
В конструкционното инженерство смятането се използва за определяне на силите в сложни конфигурации на структурни елементи. Структурният анализ, свързан със сеизмичния дизайн, изисква изчисление. В контекста на почвената структура се правят изчисления на носещата способност и якостта на срязване на почвата използвайки смятане, както е определянето на страничното земно налягане и стабилността на наклона в комплекс ситуации.
Машиностроене
Много примери за използването на смятане се намират в машиностроенето, като например изчисляване на повърхността на сложни обекти определят силите на триене, проектират помпа според дебита и напора и изчисляват мощността, осигурена от батерия система. Законът за охлаждане на Нютон е управляващо диференциално уравнение в HVAC дизайна, което изисква интеграция за решаване.
Космическо инженерство
Многобройни примери за използването на смятане могат да бъдат намерени в космическото инженерство. Тягата във времето, изчислена с помощта на идеалното ракетно уравнение, е приложение на смятане. Анализът на ракетите, които функционират на етапи, също изисква изчисление, както и гравитационното моделиране във времето и пространството. Почти всички физически модели, особено тези на астрономията и сложните системи, използват някаква форма на смятане.