Kalkulus, yang didefinisikan sebagai studi matematika tentang perubahan, dikembangkan secara independen oleh Isaac Newton dan Gottfried Wilhelm von Leibniz pada abad ke-17. Teknik didefinisikan sebagai "profesi di mana pengetahuan matematika dan ilmu alam diperoleh melalui studi, pengalaman, dan" praktek diterapkan dengan pertimbangan untuk mengembangkan cara-cara untuk memanfaatkan, secara ekonomis, bahan-bahan dan kekuatan-kekuatan alam untuk kepentingan umat manusia.” Beberapa insinyur langsung menggunakan kalkulus dalam praktik sehari-hari mereka dan beberapa menggunakan program komputer berdasarkan kalkulus yang menyederhanakan teknik rancangan. Dua metode kalkulus, diferensiasi dan integrasi, sangat berguna dalam praktek rekayasa, dan umumnya digunakan untuk optimasi dan penjumlahan, masing-masing.
Teknik Sipil
•••losmandarinas/iStock/Getty Images
Banyak aspek teknik sipil membutuhkan kalkulus. Pertama, penurunan persamaan dasar mekanika fluida membutuhkan kalkulus. Misalnya, semua program analisis hidraulik, yang membantu dalam desain saluran pembuangan badai dan sistem saluran terbuka, menggunakan metode numerik kalkulus untuk mendapatkan hasilnya. Dalam hidrologi, volume dihitung sebagai area di bawah kurva sebidang aliran versus waktu dan diselesaikan dengan menggunakan kalkulus.
Rekayasa Struktural
Dalam teknik struktur, kalkulus digunakan untuk menentukan gaya dalam konfigurasi kompleks elemen struktur. Analisis struktural yang berkaitan dengan desain seismik membutuhkan kalkulus. Dalam konteks struktur tanah, perhitungan daya dukung dan kekuatan geser tanah dilakukan menggunakan kalkulus, seperti penentuan tekanan tanah lateral dan stabilitas lereng secara kompleks situasi.
Teknik Mesin
Banyak contoh penggunaan kalkulus ditemukan dalam teknik mesin, seperti menghitung luas permukaan objek kompleks untuk menentukan gaya gesekan, merancang pompa sesuai dengan laju aliran dan head, dan menghitung daya yang diberikan oleh baterai sistem. Hukum pendinginan Newton adalah persamaan diferensial yang mengatur dalam desain HVAC yang membutuhkan integrasi untuk menyelesaikannya.
Teknik Dirgantara
Banyak contoh penggunaan kalkulus dapat ditemukan dalam teknik kedirgantaraan. Thrust dari waktu ke waktu dihitung menggunakan persamaan roket yang ideal adalah aplikasi kalkulus. Analisis roket yang berfungsi secara bertahap juga membutuhkan kalkulus, seperti halnya pemodelan gravitasi ruang dan waktu. Hampir semua model fisika, terutama astronomi dan sistem kompleks, menggunakan beberapa bentuk kalkulus.