Il calcolo, definito come lo studio matematico del cambiamento, fu sviluppato indipendentemente da Isaac Newton e Gottfried Wilhelm von Leibniz nel 17 ° secolo. L'ingegneria è definita come "la professione in cui una conoscenza delle scienze matematiche e naturali acquisite con lo studio, l'esperienza e la pratica viene applicata con giudizio per sviluppare modi di utilizzare, economicamente, i materiali e le forze della natura a beneficio dell'umanità". Alcuni ingegneri utilizzano direttamente il calcolo nella loro pratica quotidiana e alcuni usano programmi basati sul calcolo che semplificano la progettazione ingegneristica. Due metodi di calcolo, differenziazione e integrazione sono particolarmente utili nella pratica dell'ingegneria e sono generalmente utilizzati per l'ottimizzazione e la sommatoria, rispettivamente.

Ingegneria civile

Molti aspetti dell'ingegneria civile richiedono il calcolo . In primo luogo, la derivazione delle equazioni di base della meccanica dei fluidi richiede il calcolo. Ad esempio, tutti i programmi di analisi idraulica, che aiutano nella progettazione di sistemi di drenaggio temporizzato e di canali aperti, utilizzano metodi numerici di calcolo per ottenere i risultati. In idrologia, il volume viene calcolato come l'area sotto la curva di un diagramma di flusso in funzione del tempo e viene eseguito utilizzando il calcolo.

Ingegneria strutturale

Nell'ingegneria strutturale, il calcolo viene utilizzato per determinare le forze in configurazioni complesse di elementi strutturali. L'analisi strutturale relativa alla progettazione sismica richiede il calcolo. In un contesto di struttura del suolo, i calcoli della capacità portante e della resistenza al taglio del terreno vengono eseguiti utilizzando il calcolo, così come la determinazione della pressione terrestre laterale e la stabilità del pendio in situazioni complesse.

Ingegneria meccanica

Molti esempi dell'uso del calcolo si trovano nell'ingegneria meccanica, come il calcolo dell'area superficiale di oggetti complessi per determinare le forze di attrito, la progettazione di una pompa in base alla portata e alla testa e il calcolo della potenza fornita da un sistema di batterie. La legge del raffreddamento di Newton è un'equazione differenziale che governa la progettazione HVAC che richiede l'integrazione per risolvere.

Ingegneria aerospaziale

Numerosi esempi dell'uso del calcolo possono essere trovati nell'ingegneria aerospaziale. La spinta nel tempo calcolata usando l'equazione razzo ideale è un'applicazione del calcolo. L'analisi dei razzi che funzionano a tappe richiede anche il calcolo, così come la modellazione gravitazionale nel tempo e nello spazio. Quasi tutti i modelli fisici, in particolare quelli di astronomia e sistemi complessi, usano una qualche forma di calcolo.