תוֹכֶן
החישוב, שהוגדר כמחקר המתמטי של שינוי, פותח באופן עצמאי על ידי אייזק ניוטון וגוטפריד וילהלם פון לייבניץ במאה ה -17. הנדסה מוגדרת כ"מקצוע בו מיושמים שיקול דעת על מדעי המתמטיקה והטבע הנצברים על ידי לימוד, ניסיון ותרגול כדי לפתח דרכים להשתמש בחומרים ובכוחות הטבע לטובת האנושות, כלכלית. " חלק מהמהנדסים משתמשים ישירות בחישובים בתרגול היומיומי שלהם וחלקם משתמשים בתוכנות מחשב המבוססות על חשבון שמפשטים תכנון הנדסי. שתי שיטות של חישוב, בידול ואינטגרציה, מועילות במיוחד בתרגול ההנדסי ומשמשות בדרך כלל לייעול וסיכום, בהתאמה.
הנדסה אזרחית
••• Losmandarinas / iStock / Getty Imagesהיבטים רבים של הנדסה אזרחית דורשים חשבון. ראשית, גזרת משוואות מכניקת הנוזלים הבסיסיות מחייבת חשבון. לדוגמה, כל תוכניות הניתוח ההידראולי, המסייעות בתכנון מערכות ניקוז סערה ומערכות תעלות פתוחות, משתמשות בשיטות מספריות לחישוב כדי להשיג את התוצאות. בהידרולוגיה, נפח מחושב כשטח מתחת לעקומה של מזימה של זרימה לעומת זמן ומתבצע באמצעות חשבון.
הנדסת מבנים
בהנדסת מבנים משתמשים בחשבון כדי לקבוע את הכוחות בתצורות מורכבות של אלמנטים מבניים. ניתוח מבני הנוגע לתכנון סייסמי מחייב חשבון. במונחי מבנה אדמה, חישובים של כושר הנשיאה ועוצמת הגזירה של האדמה נעשים באמצעות חשבון, וכך גם קביעת לחץ האדמה לרוחב ויציבות המדרון במצבים מורכבים.
הנדסת מכונות
דוגמאות רבות לשימוש בחישוב נמצאות בהנדסת מכונות, כמו חישוב שטח הפנים של חפצים מורכבים לקביעת כוחות חיכוך, תכנון משאבה לפי קצב זרימה וראש וחישוב הכוח שמספקת מערכת סוללה. חוק הקירור של ניוטון הוא משוואה דיפרנציאלית השלטת בתכנון HVAC הדורשת שילוב לפתרון.
הנדסת חלל
דוגמאות רבות לשימוש בחישוב ניתן למצוא בהנדסת תעופה וחלל. דחף לאורך זמן המחושב באמצעות משוואת הרקטות האידיאלית הוא יישום של חשבון. ניתוח רקטות שמתפקדות בשלבים דורש גם חשבון, וכך גם דוגמנות כבידה לאורך זמן ומרחב. כמעט כל דגמי הפיזיקה, במיוחד אלה של אסטרונומיה ומערכות מורכבות, משתמשים בצורה כלשהי של חשבון.