Welche Mathematikklassen über Infinitesimalrechnung brauchen Maschinenbauingenieure?

Der Maschinenbau, einer der ältesten Ingenieurwissenschaften, konzentriert sich auf die Anwendung von Physik und Mathematik auf die Konstruktion und Herstellung von mechanischen Systemen und Produkten. Dieser Bereich des Maschinenbaus konzentriert sich stark auf die Konstruktion und Herstellung von Werkzeugen und Maschinen, die im weiten Bereich des Maschinenbaus eingesetzt werden. Studierende, die sich für Maschinenbau interessieren, absolvieren in der Regel einen Bachelor of Science an der Hochschule.

Majors in Maschinenbau sind in der Regel über die Fakultät für Ingenieurwissenschaften einer Universität erhältlich und führen zu einem Bachelor of Science, für den die Studierenden 120 bis 140 Credits des Kurses absolvieren müssen Arbeit. Während ihres ersten Jahres belegen die Studierenden in der Regel 30 Credits der allgemeinen Bildungsanforderungen, 30 Credits der Einführung Naturwissenschaften und Mathematik, 30 Credits Kernfächer Maschinenbau und 30 bis 40 Credits Maschinenbau Wahlfächer. Da Maschinenbau ein mathematisch anspruchsvolles Fach ist, erfordern die meisten Bachelor-Studiengänge in diesem Bereich zwei bis drei Jahre fortgeschrittener Mathematikkurse. Die Anforderungen variieren zwischen den Programmen, aber die meisten erfordern, dass die Schüler die Analysis 1, 2, 3, fortgeschrittene Analysis, Differentialgleichungen und mathematische Modellierung belegen.

Im ersten Jahr des Colleges absolvieren Maschinenbau-Majors in der Regel Kalkül 1 und 2. Infinitesimalrechnung ist eine Studie über die Änderungsrate von Funktionen, und diese ersten beiden Kurse führen die Studierenden in die Konzepte der Differenzierung und Integration ein. Insbesondere lernen die Studierenden, viele verschiedene Funktionen in einer Dimension zu differenzieren und zu integrieren, auch bekannt als Einzelvariablenrechnung. In Kalkül 1 und 2 wird außerdem der Umgang mit einem grafikfähigen Taschenrechner vermittelt, einem wichtigen Werkzeug für alle Mathematik-Leistungskurse.

Infinitesimalrechnung wird in der Regel als eine Abfolge von drei Kursen – Infinitesimalrechnung 1, 2 und 3 – und einem Semester fortgeschrittener oder multivariabler Infinitesimalrechnung angeboten. Infinitesimalrechnung 3 behandelt in der Regel Themen wie analytische Festkörpergeometrie, Einführung in Differentialgleichungen und Mehrfachintegrale mit Anwendungen und führt die Schüler in fortgeschrittene Analysis ein. Darüber hinaus behandeln sowohl Infinitesimalrechnung 3 als auch fortgeschrittene Infinitesimalrechnung Themen wie Vektoren und Matrizen und lehren die Schüler, verschiedene Funktionen in zwei und drei Dimensionen zu differenzieren und zu integrieren. Infinitesimalrechnung in zwei und drei Dimensionen wird auch als multivariable Infinitesimalrechnung bezeichnet.

Bachelor-Studierende in den Studiengängen Maschinenbau müssen nach Absolvierung von Analysis 1, 2, 3 und Advanced Analysis zwei zusätzliche Lehrveranstaltungen der Oberstufe Mathematik belegen. Ein wichtiger Kurs sind Differentialgleichungen, die Themen wie gewöhnliche Differentialgleichungen, Gleichungssysteme, Laplace-Transformationen und Reihenlösungen behandeln. Gelegentlich behandelt diese Lehrveranstaltung auch Themen zu partiellen Differentialgleichungen. Ein weiterer wichtiger Kurs ist die mathematische Modellierung. In diesem Kurs lernen die Teilnehmer, verschiedene Arten von Analysis und Differentialgleichungen mithilfe von zu modellieren verschiedene Computerprogramme, die die Studierenden auf fortgeschrittenere computergestützte Kurse in Mechanik Ingenieurwesen.