İçerik
Değişimin matematiksel çalışması olarak tanımlanan Matematik, 17. yüzyılda bağımsız olarak Isaac Newton ve Gottfried Wilhelm von Leibniz tarafından geliştirilmiştir. Mühendislik, “çalışma, deneyim ve pratikle kazanılan matematiksel ve doğa bilimlerinin bilgisinin, insanoğlunun yararı için doğanın materyallerini ve güçlerini kullanma, ekonomik olarak kullanma yolları geliştirmek için yargı ile uygulandığı meslek” olarak tanımlanmaktadır. Bazı mühendisler matematiği günlük pratiklerinde doğrudan kullanır ve bazıları mühendislik tasarımını basitleştiren matematiğe dayalı bilgisayar programlarını kullanır. İki hesap yöntemi, farklılaşma ve entegrasyon, mühendislik uygulamalarında özellikle faydalıdır ve genellikle sırasıyla optimizasyon ve toplama için kullanılır.
İnşaat mühendisliği
••• losmandarinas / iStock / Getty Imagesİnşaat mühendisliğinin birçok yönü matematik gerektirir. İlk olarak, temel akışkanlar mekaniği denklemlerinin türetilmesi, hesabı gerektirir. Örneğin, fırtına drenaj ve açık kanal sistemlerinin tasarımında yardımcı olan tüm hidrolik analiz programları, sonuçları elde etmek için hesap nümerik metodlarını kullanır. Hidrolojide hacim, zamana karşı bir akış grafiği eğrisinin altındaki alan olarak hesaplanır ve hesap kullanılarak gerçekleştirilir.
Yapısal mühendislik
Yapısal mühendislikte, matematik, yapısal elemanların karmaşık konfigürasyonlarında kuvvetleri belirlemek için kullanılır. Sismik tasarıma ilişkin yapısal analizler hesabı gerektirir. Bir toprak yapısında, taşıma kapasitesi ve toprağın kayma dayanımı hesaplamaları, karmaşık durumlarda yanal toprak basıncı ve eğim stabilitesinin belirlenmesi gibi hesap kullanılarak yapılır.
Makine Mühendisliği
Analiz kullanımının pek çok örneği, sürtünme kuvvetlerini belirlemek için karmaşık nesnelerin yüzey alanını hesaplamak, akış hızına ve kafaya göre bir pompa tasarlamak ve bir batarya sistemi tarafından sağlanan gücü hesaplamak gibi mekanik mühendisliğinde bulunur. Newton'un soğutma yasası HVAC tasarımında çözülmesi gereken entegrasyon gerektiren bir diferansiyel denklemdir.
Uzay Mühendisliği
Hava taşımacılığı mühendisliğinde çok sayıda hesap kullanımı bulunabilir. İdeal roket denklemi kullanılarak hesaplanan zaman içindeki itme, hesaplamanın bir uygulamasıdır. Aşamalar halinde işlev gören roketlerin analizi, zaman ve uzayda yerçekimi modellemesi gibi, hesabı da gerektirir. Hemen hemen tüm fizik modelleri, özellikle astronomi ve karmaşık sistemler, bazı hesaplamaları kullanır.