Calculus, definierad som den matematiska studien av förändring, utvecklades oberoende av Isaac Newton och Gottfried Wilhelm von Leibniz på 1600-talet. Ingenjörsteknik definieras som "yrket där kunskaper i matematik och naturvetenskap erhålls genom studier, erfarenheter och övning tillämpas med bedömning för att utveckla sätt att ekonomiskt utnyttja naturens material och krafter till förmån för mänskligheten. " Vissa ingenjörer använder direkt kalkyl i sin dagliga praktik och andra använder datorprogram baserade på kalkyl som förenklar teknik design. Två beräkningsmetoder, differentiering och integration, är särskilt användbara i teknikutövningen och används vanligtvis för optimering respektive summering.
Civilingenjör
•••losmandarinas / iStock / Getty Images
Många aspekter av anläggningsteknik kräver kalkyl. För det första kräver härledning av de grundläggande fluidmekaniska ekvationerna kalkyl. Till exempel använder alla hydrauliska analysprogram, som hjälper till att utforma stormavlopp och öppna kanalsystem, numeriska metoder för att uppnå resultaten. I hydrologi beräknas volymen som arean under kurvan för ett flödesdiagram kontra tid och uppnås med hjälp av kalkyl.
Byggteknik
Inom konstruktionsteknik används kalkyl för att bestämma krafterna i komplexa konfigurationer av strukturelement. Strukturanalys avseende seismisk design kräver kalkyl. I ett jordstruktursammanhang görs beräkningar av jordens bärförmåga och skjuvhållfasthet med hjälp av kalkyl, liksom bestämningen av lateralt jordtryck och lutningsstabilitet i komplex situationer.
Maskinteknik
Många exempel på användning av kalkyl finns i maskinteknik, såsom att beräkna ytan för komplexa föremål till bestämma friktionskrafter, utforma en pump enligt flödeshastighet och huvud, och beräkna den effekt som tillhandahålls av ett batteri systemet. Newtons kylningslag är en styrande differentiell ekvation i HVAC-design som kräver integration för att lösa.
Flyg-och rymdteknik
Många exempel på användning av kalkyl finns i flygteknik. Kraft över tid beräknad med den ideala raketekvationen är en tillämpning av kalkyl. Analys av raketer som fungerar i steg kräver också kalkyl, liksom gravitationsmodellering över tid och rum. Nästan alla fysikmodeller, speciellt astronomi och komplexa system, använder någon form av kalkyl.