Ο υπολογισμός, που ορίζεται ως η μαθηματική μελέτη της αλλαγής, αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από τους Isaac Newton και Gottfried Wilhelm von Leibniz τον 17ο αιώνα. Η μηχανική ορίζεται ως "το επάγγελμα στο οποίο μια γνώση των μαθηματικών και φυσικών επιστημών που αποκτήθηκε από τη μελέτη, την εμπειρία και Η πρακτική εφαρμόζεται με κρίση για την ανάπτυξη τρόπων αξιοποίησης, οικονομικά, των υλικών και των δυνάμεων της φύσης προς όφελος της ανθρωπότητας. " Μερικοί μηχανικοί χρησιμοποιούν απευθείας το λογισμό στην καθημερινή τους πρακτική και κάποιοι χρησιμοποιούν προγράμματα υπολογιστών με βάση το λογισμό που απλοποιεί τη μηχανική σχέδιο. Δύο μέθοδοι λογισμού, διαφοροποίηση και ολοκλήρωση, είναι ιδιαίτερα χρήσιμες στην πρακτική της μηχανικής και χρησιμοποιούνται γενικά για βελτιστοποίηση και άθροισμα, αντίστοιχα.
Πολιτικά Μηχανικά
•••losmandarinas / iStock / Getty Images
Πολλές πτυχές της πολιτικής μηχανικής απαιτούν λογιστική. Πρώτον, η παραγωγή των βασικών εξισώσεων μηχανικής ρευστού απαιτεί λογισμό. Για παράδειγμα, όλα τα προγράμματα υδραυλικής ανάλυσης, τα οποία βοηθούν στο σχεδιασμό συστημάτων αποστράγγισης καταιγίδων και ανοιχτών καναλιών, χρησιμοποιούν αριθμητικές μεθόδους υπολογισμού για να λάβουν τα αποτελέσματα. Στην υδρολογία, ο όγκος υπολογίζεται ως η περιοχή κάτω από την καμπύλη μιας γραφικής παράστασης ροής έναντι του χρόνου και επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας λογισμό.
Δομική Μηχανική
Στη δομική μηχανική, ο λογισμός χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των δυνάμεων σε σύνθετες διαμορφώσεις δομικών στοιχείων. Η δομική ανάλυση που σχετίζεται με το σεισμικό σχεδιασμό απαιτεί λογισμό. Σε ένα πλαίσιο δομής εδάφους, γίνονται υπολογισμοί της φέρουσας ικανότητας και της διατμητικής αντοχής του εδάφους χρησιμοποιώντας λογισμό, όπως είναι ο προσδιορισμός της πλευρικής πίεσης γείωσης και της σταθερότητας της κλίσης στο σύμπλεγμα καταστάσεις.
Μηχανολογία
Πολλά παραδείγματα της χρήσης του λογισμού βρίσκονται στη μηχανολογία, όπως ο υπολογισμός της επιφάνειας των πολύπλοκων αντικειμένων προσδιορίστε τις δυνάμεις τριβής, σχεδιάζοντας μια αντλία σύμφωνα με το ρυθμό ροής και την κεφαλή και υπολογίζοντας την ισχύ που παρέχεται από μια μπαταρία Σύστημα. Ο νόμος ψύξης του Νεύτωνα είναι μια κυρίαρχη διαφορική εξίσωση στο σχεδιασμό HVAC που απαιτεί ολοκλήρωση για επίλυση.
Αεροδιαστημική Μηχανική
Πολυάριθμα παραδείγματα χρήσης λογισμού μπορούν να βρεθούν στην αεροδιαστημική μηχανική. Η ώθηση με την πάροδο του χρόνου που υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την ιδανική εξίσωση πυραύλων είναι μια εφαρμογή του λογισμού. Η ανάλυση των πυραύλων που λειτουργούν σταδιακά απαιτεί επίσης λογισμό, όπως και η βαρυτική μοντελοποίηση με την πάροδο του χρόνου και του χώρου. Σχεδόν όλα τα μοντέλα φυσικής, ειδικά εκείνα της αστρονομίας και των πολύπλοκων συστημάτων, χρησιμοποιούν κάποια μορφή λογισμού.