L'ingegneria meccanica, uno dei più antichi campi di ingegneria, si concentra sull'applicazione della fisica e della matematica alla progettazione e produzione di sistemi e prodotti meccanici. Questa area di ingegneria è fortemente focalizzata sulla progettazione e produzione di strumenti e macchine, che sono utilizzati in tutto il vasto campo dell'ingegneria. Gli studenti che sono interessati all'ingegneria meccanica in genere perseguono un diploma di laurea in un college.
Laurea in Scienze motorie
I maggiori studi di ingegneria meccanica sono in genere disponibili attraverso una scuola di ingegneria di un'università e conducono a un Bachelor of Science, che richiede agli studenti di completare 120-140 crediti di lavoro del corso. Durante il loro primo anno, gli studenti assumono in genere 30 crediti per i requisiti di istruzione generale, 30 crediti per corsi introduttivi di scienze e matematica, 30 crediti per corsi di base in ingegneria meccanica e da 30 a 40 crediti per elettivi di ingegneria meccanica. Poiché l'ingegneria meccanica è un campo matematicamente rigoroso, la maggior parte dei programmi di laurea in questo campo richiede da due a tre anni di corsi di matematica avanzata. I requisiti variano a seconda dei programmi, ma la maggior parte richiede agli studenti di prendere il calcolo 1, 2, 3, il calcolo avanzato, le equazioni differenziali e la modellistica matematica.
Calcolo 1 e 2
Durante il primo anno di college, specializzazione in ingegneria meccanica in genere si considerano i calcoli 1 e 2. Calculus è uno studio del tasso di cambiamento delle funzioni e questi primi due corsi introducono gli studenti ai concetti di differenziazione e integrazione. In particolare, gli studenti imparano a differenziare e integrare molte funzioni diverse in una dimensione, nota anche come calcolo a variabile singola. Inoltre, i calcoli 1 e 2 insegnano anche agli studenti come utilizzare una calcolatrice grafica, uno strumento importante per tutti i corsi di matematica avanzata.
Calcolo 3 e Calcolo avanzato
Il calcolo viene generalmente offerto come una sequenza di tre corsi - - calcolo 1, 2 e 3 - e un semestre di calcolo avanzato o multivariabile. Il calcolo 3 in genere copre argomenti come la solida geometria analitica, l'introduzione di equazioni differenziali e integrali multipli con applicazioni e introduce gli studenti al calcolo avanzato. Inoltre, sia il calcolo 3 che il calcolo avanzato trattano argomenti come vettori e matrici e insegnano agli studenti come differenziare e integrare diverse funzioni in due e tre dimensioni. Il calcolo in due e tre dimensioni è anche noto come calcolo multivariabile.
Equazioni differenziali e ingegneria meccanica
Dopo aver completato il calcolo 1, 2, 3 e il calcolo avanzato, gli studenti universitari nei corsi di laurea in ingegneria meccanica devono prendere due corsi aggiuntivi di matematica della divisione superiore. Un corso importante sono le equazioni differenziali, che trattano argomenti come le equazioni differenziali ordinarie, i sistemi di equazioni, le trasformazioni di Laplace e le soluzioni in serie. Occasionalmente, questo corso tratta anche argomenti di equazioni differenziali parziali. Un altro corso importante è la modellazione matematica. Questo corso insegna agli studenti come modellare diversi tipi di calcolo ed equazioni differenziali usando vari programmi per computer, preparando gli studenti a corsi più avanzati guidati da computer in ingegneria meccanica.
