Kalkul, definovaný ako matematická štúdia zmeny, vyvinuli nezávisle v 17. storočí Isaac Newton a Gottfried Wilhelm von Leibniz. Inžinierstvo je definované ako „povolanie, v ktorom sú vedomosti z matematických a prírodných vied získané štúdiom, praxou a s úsudkom sa uplatňuje prax na vývoj spôsobov, ako ekonomicky využiť prírodné materiály a sily v prospech ľudstva. ““ Niektorí inžinieri priamo používajú kalkul vo svojej každodennej praxi a niektorí používajú počítačové programy založené na kalkulách, ktoré zjednodušujú inžinierstvo dizajn. V praxi techniky sú obzvlášť užitočné dve metódy výpočtu, diferenciácia a integrácia, ktoré sa všeobecne používajú na optimalizáciu a súčet.
Stavebné inžinierstvo
•••losmandarinas / iStock / Getty Images
Mnoho aspektov inžinierskeho staviteľstva si vyžaduje počet. Po prvé, odvodenie základných rovníc mechaniky tekutín si vyžaduje počet. Napríklad všetky programy hydraulickej analýzy, ktoré pomáhajú pri navrhovaní systémov odtokov búrok a otvorených kanálov, používajú na získanie výsledkov numerické numerické metódy. V hydrológii sa objem počíta ako plocha pod krivkou grafu toku v závislosti na čase a dosahuje sa pomocou počtu.
Štrukturálne inžinierstvo
V stavebnom inžinierstve sa počet používa na určenie síl v zložitých konfiguráciách konštrukčných prvkov. Štrukturálna analýza súvisiaca so seizmickým dizajnom vyžaduje kalkul. V kontexte pôdnej štruktúry sa robia výpočty únosnosti a šmykovej pevnosti pôdy pomocou kalkulu, ako je aj stanovenie bočného zemného tlaku a stability svahu v komplexe situáciách.
Mechanické inžinierstvo
Mnoho príkladov použitia počtu sa nachádza v strojárstve, napríklad pri výpočte povrchovej plochy zložitých objektov určiť trecie sily, navrhnúť čerpadlo podľa prietoku a výšky a vypočítať výkon poskytovaný batériou systém. Newtonov zákon chladenia je riadiacou diferenciálnou rovnicou v dizajne HVAC, ktorá vyžaduje riešenie.
Letecké a kozmické inžinierstvo
Početné príklady použitia kalkulu možno nájsť v leteckom inžinierstve. Ťah v čase vypočítaný pomocou ideálnej raketovej rovnice je aplikáciou počtu. Analýza rakiet, ktoré fungujú po etapách, si vyžaduje aj počet, rovnako ako gravitačné modelovanie v čase a priestore. Takmer všetky fyzikálne modely, najmä modely astronómie a zložitých systémov, používajú určitú formu počtu.