¿Cuál es el significado de la física básica (trabajo, velocidad angular, energía elástica, flotabilidad, etc.) en la vida cotidiana de un ingeniero mecánico?

tl; dr: Ingeniería usa lo que aprendes en tu clase de física, pero no has terminado de estudiar, y la ingeniería es mucho más que ecuaciones.

Obtuve tres A y una B en cuatro trimestres de física universitaria, pero ha sido lo suficientemente largo como para tener que buscarlo en este momento para estar seguro. No recuerdo haber sentido que lo entendí con fluidez en ese momento (de hecho, una cuarta parte, todos aguantamos asistiendo religiosamente a las sesiones de estudio de un TA que explicó mucho más claramente que el profesor). Si ya supieras todo esto, no estarías tomando la clase. Si siente que tiene dificultades o las conferencias no le ayudan, vea si el campus o el departamento ofrecen algún tipo de tutoría, visite el horario de oficina y haga preguntas, haga amigos con su TA y sus compañeros de clase, y mire a su alrededor en la biblioteca y en línea. Hay muchos otros recursos para la física introductoria.

Estás en tu segundo año, así que esta no es tu última clase de cosas mecánicas. Más bien, es solo el comienzo. En el próximo año o dos, debería tomar clases como estática, dinámica, mecánica de materiales y muchas más. Estas clases ampliarán lo que está aprendiendo ahora y lo reforzarán, especialmente las partes que son más relevantes. Idealmente, también le mostrarán más sobre cómo la física que está aprendiendo ahora se relaciona realmente con problemas y proyectos mecánicos.

La física como se enseña a los estudiantes de ingeniería de pregrado puede ser más “rigurosa” de lo que necesitará para la ingeniería diaria o, para el caso, para la mayoría del resto de sus clases de ingeniería de pregrado. (Podría haber sido mi clase de química de primer año en la que mi profesor escribió la ecuación de Schrödinger (http://en.wikipedia.org/wiki/Sch …), al menos un año antes de haber estudiado ecuaciones diferenciales. t en el examen, pero fue intimidante, de todos modos).

Personalmente, no tengo la mayoría de las ecuaciones comprometidas con la memoria, aunque termino memorizando algunas básicas porque las uso con frecuencia. En cambio, tengo una conexión a Internet y al menos un manual grande y grueso en mi escritorio, y tengo una idea general de lo importante sobre los importantes.

Por ejemplo, aquí hay una ecuación para la fuerza debido al arrastre (gracias, Wikipedia)

Incluso si aún no ha tenido este, observe el término de velocidad al cuadrado. En igualdad de condiciones, la resistencia aumenta con el cuadrado de la velocidad . Eso significa que me costará más energía (en forma de trabajo, que es fuerza por distancia) para empujar a mí y a mi bicicleta más rápido por el aire. Lo sabía por andar en bicicleta (y no es malo tener experiencia personal y directa con estas cosas). Significa que si mi área y el líquido en el que estoy no están cambiando, la diferencia en la cantidad de trabajo que estoy haciendo entre 15 y 20 mph será mayor que la diferencia entre 10 y 15 mph, aunque yo ‘ m ganando 5 mph en cualquier caso. (Nota: no se realizaron cálculos reales en este párrafo).

Este es el tipo de cosas que los ingenieros quieren decir cuando hablamos de tener una comprensión intuitiva del tema, y ​​puede que no esté en el examen, pero es más importante de lo que puedes reconocer. Digamos que estás tratando de diseñar una bicicleta para mí, y la velocidad es una consideración. Su clase de dinámica de fluidos entrará en más detalles aquí, pero si conoce las cosas importantes sobre esta ecuación (o cómo interpretarla cuando vaya a buscarla en Wikipedia), sabrá que el área y el coeficiente de arrastre son las partes sobre las que tienes control. En términos de diseño de mi bicicleta, querrá comenzar organizando la bicicleta y a mí para minimizar nuestras áreas combinadas. También es posible que desee pensar en términos de formas suaves y redondas.

En el camino, estará optimizando o intercambiando varios otros factores que pueden estar relacionados con el arrastre tangencialmente o no. La bicicleta no debe flexionarse demasiado, y definitivamente no debe doblarse elásticamente o romperse si salto una acera o me atasco en los pedales cuesta arriba, pero agregar material agrega costo y peso. Podrías poner un carenado en la bicicleta y / o las ruedas, pero agregaría peso y el viento no me enfriaría tanto cuando conduzco. Me duelen las muñecas al apoyarme en ellas. No soy muy alto. (En la vida real, uso un asiento reclinado, y la comodidad es la razón principal por la que lo hago). Sería bueno reducir el costo y el tiempo de diseño mediante el uso de piezas listas para usar siempre que sea práctico.

Puede regresar y ejecutar los números o hacer algunas pruebas una vez que tenga algunos conceptos, y puede ajustar su diseño de acuerdo con los resultados, pero su comprensión intuitiva de esa ecuación allí lo guiará hacia conceptos que probablemente funcionen mejor . Su capacidad para sopesar estos y otros factores (que su departamento de marketing puede no identificar y que pueden no tener nada que ver con las ecuaciones), y luego producir un diseño que me gustará cuando lo vea en la tienda de bicicletas y en el paseo de prueba, y Entonces compra.

Mi consejo: espera lo mejor que puedas en tu clase de física y no te rindas, pero también encuentra tiempo para andar en bicicleta (o perseguir otros intereses prácticos de tu elección). Ambos son un buen ejercicio para un aspirante a ingeniero.

Como los otros han señalado, estos se usan todos los días, pero no tiene que preocuparse por recordarlos. Sin embargo, obtener una buena comprensión del significado y la importancia de estas cantidades naturales al principio de su carrera le ahorrará mucho tiempo y frustración más adelante.

Los ingenieros mecánicos en nuestras instalaciones (no puedo hablar por todos) diseñan y desarrollan componentes mecánicos para la industria del mobiliario de oficina y lamento decir que utilizan física básica (cálculos de torque, tasas de resorte, módulos de elasticidad, etc.) cada día. La buena noticia es que usan esas cosas todos los días . No tienen que preocuparse por recordarlo.

y no tiene que recordarlo, puede imprimir toda la ecuación y pegarla en una pizarra. debe tener una lógica sólida sobre cómo interconectar los datos e inferir el resultado / causa.