¿Cuál es la importancia de las matemáticas en la ingeniería?

Answer 1

Muchos problemas de ingeniería son cualitativos y cuantitativos. Por ejemplo, observa que un obstáculo se puede mover con una palanca (cualitativa). Luego debe decidir cuánta fuerza se necesita para superar la resistencia y la palanca será lo suficientemente larga y lo suficientemente fuerte como para hacer el trabajo (cuantitativo). El sentido común a menudo resuelve el problema cualitativo, pero puede necesitar un ingeniero capacitado para hacer los cálculos y resolver el problema cuantitativo. Por supuesto, este es solo un ejemplo muy crudo de dónde se necesita aptitud matemática.

La ingeniería es una ciencia que depende de fórmulas empíricas. Fórmulas que se han desarrollado para que coincidan mejor con la teoría del diseño y los resultados de las pruebas. No hay ingeniería que no tenga una base matemática. Una vez que el ingeniero desarrolla la experiencia, sus diseños pueden iniciarse mediante cálculos y pruebas matemáticas. Dios ha hecho la ciencia de tal manera que podamos repetir nuestros diseños una vez que hayamos calculado y probado las matemáticas. La informática ahora hace que las resoluciones matemáticas sean mucho más rápidas y simples, pero es necesario comprender los principios básicos para poder afirmar los resultados de la computadora. La prueba y error en ingeniería ya no es un medio aceptable.

Es importante tener una buena base en matemáticas como estudiante de ingeniería, pero personalmente no creo que debas ser fantástico en matemáticas. Mientras comprenda los conceptos básicos, he descubierto que la aplicación no es tan difícil. Y muchas veces, en aplicaciones de ingeniería, se le dará una fórmula en lugar de tener que derivarla, o tendrá material de referencia disponible en lugar de tener que lidiar con las matemáticas en sí.

Answer 2

Los humanos son débiles y se rompen fácilmente.
Los humanos tardan demasiado en cruzar continentes. Los humanos mueren en el espacio.
En resumen, necesitamos mejores formas que nuestras manos y pies para interactuar con nuestro universo.
La ingeniería es la creación y el mantenimiento de las tecnologías y sistemas que usamos para interactuar con el universo para nosotros, para que podamos hacer más, con menos esfuerzo personal.
Muchos, si no todos, los aspectos del universo pueden modelarse usando las matemáticas; estos modelos pueden usarse para hacer predicciones sobre el comportamiento de las cosas dentro del universo.
Por lo tanto, al diseñar sistemas y tecnologías, las matemáticas son fundamentales para garantizar que puedan operar dentro del universo y hacer el mejor uso de las leyes que puedan aplicarse.
Por lo tanto, los grandes ingenieros son grandes matemáticos.

Answer 3

Actualmente tengo una especialización en ingeniería biomédica en la universidad, por lo que puedo arrojar algo de luz sobre esto con algunos ejemplos.

Para ingeniería civil y mecánica

La estática es un curso de ingeniería mecánica que debo tomar. Es esencialmente todo lo que alguna vez pensó cuando aplicamos fuerzas a las cosas (deformaciones, expansiones térmicas, torsión de materiales, punto de ruptura de materiales, etc.), y es la base de toda la ingeniería estructural. Para diseñar un puente, digamos, necesita saber si el puente se romperá bajo una cantidad determinada de peso. Resulta que para resolver eso, primero debe aplicar las leyes de Newton para calcular las fuerzas en cada viga u otros soportes que resultarían de esta carga. Justo hay una tonelada de álgebra de camiones, porque generalmente solo se comienza por conocer el peso que debe soportar el puente y toda la geometría del puente. E incluso una vez que hiciste todo el álgebra para encontrar todas estas fuerzas, no has terminado. Debe calcular la tensión bajo la que se encuentra el material (una especie de presión, es una fuerza por área) y determinar si está por debajo de la tensión de falla en la que se rompe el material. Sí, totalmente no hay matemáticas allí 🙂

Para la ingeniería mecánica, también estará muy interesado en los puntos de ruptura de las cosas. Al igual que si tuviera demasiada presión en algún motor, podría causar que el estrés en el material alcance el estrés de falla y su motor explote, lo que podría dañar a las personas.

Todavía no he mencionado cómo el cálculo es útil para esto, pero le permite lidiar con distribuciones de fuerza arbitrarias. Además, si le gustan los cohetes, la fuerza que usan puede derivarse de la aplicación de cálculo a una ecuación de conservación de momento.

Para ingeniería química y biomédica

Mi clase actual de fenómenos de transporte biomédico es esencialmente ingeniería química aplicada a casos biomédicos, por lo que me siento calificado para discutir esto también para productos químicos. Básicamente, esa clase es una combinación de transferencia de calor, transferencia de masa y mecánica de fluidos, todos conceptos de ingeniería química. Puedo decirle que tratar de predecir la concentración de un medicamento en su sangre a partir de un parche transdérmico (algo real que hicimos en clase con cierta simplificación), digamos, termina siendo un ejercicio para rastrear todo tipo de formas en que el medicamento puede ir. Esencialmente, eso se convierte en resolver ecuaciones diferenciales, lo que no es fácil en algunos casos y requiere un buen conocimiento de cálculo para hacerlo. Básicamente, cada vez que desee modelar algo donde sea fácil definir su cambio, puede terminar teniendo que resolver ecuaciones diferenciales, y eso es mucho de lo que están interesados ​​tanto los ingenieros biomédicos como los químicos. Es fácil decir que la tasa de un químico viene menos la tasa que deja es la tasa neta que cambia la cantidad química, pero no es necesariamente fácil recuperar la cantidad de sustancia química que se basa en eso, y para eso están las ecuaciones diferenciales. Y exactamente cuánta sustancia química hay podría ser muy importante, si piensas en contaminantes en un río, digamos.

Para ingenieria electrica

Bueno, aquí sé mucho menos porque nunca tomé un curso de ingeniería eléctrica, pero puedo decir que su base, el electromagnetismo, es muy intensiva en matemáticas. En particular, requiere un buen conocimiento de los vectores y sus productos cruzados y puntuales. El cálculo multivariable se vuelve importante en el segundo que desea considerar algo como el campo eléctrico total de una distribución de carga arbitraria en el espacio. Y las ecuaciones de Maxwell, esencialmente las cuatro que surgen de todo el electromagnetismo clásico, son ecuaciones diferenciales técnicamente parciales que también tienen formas integrales claras debido a algunos teoremas matemáticos especiales.

Puedo estar olvidando algunos campos, pero espero que quede claro cómo cada campo que mencioné usa las matemáticas ampliamente.

Answer 4

Digámoslo realmente simple. No se podía construir un motor de automóvil con las manos desnudas … Necesitarías herramientas.

En ingeniería, las matemáticas son LA herramienta que hace que los fenómenos sean comprensibles y predecibles (como el rebote de una pelota o la vibración de una cuerda de guitarra).

Answer 5

las matemáticas juegan un papel crucial en la ingeniería, afirmando precisamente que es el lenguaje de la ingeniería utilizado para pruebas, análisis, síntesis y la justificación de conceptos en ingeniería, no tiene sentido sin las matemáticas, por lo tanto, sin las matemáticas no hay ingeniería y tecnología

Answer 6

Debería haber mencionado la rama de ingeniería que desea conocer.

Para Mecánico y Civil o, en términos generales, si digo ramas centrales. Matemáticas para ingenieros centrales es como piernas para un atleta, cargador para un usuario de teléfono móvil, alas para un avión, agua para un nadador, etc.

Es como si estás sentado en un bote y tienes que cruzar un lago, necesitas remar el bote. Ese palo de remo es Matemáticas y el lago es Ingeniería.

Para los chicos de TI, su conocimiento básico es suficiente.

Answer 7

A2A.

Grano de sal necesario, ya que no soy ingeniero.

La ingeniería casi con certeza implica medición, cálculo y principios matemáticos de diseño, como mínimo. Probablemente muchas, muchas otras cosas.

Ser capaz de manejar esos cálculos sin conectarlos a una computadora parece una habilidad excelente, especialmente si no ha tomado cursos de informática.

Solo mis .02 dólares.

Answer 8

Maths es improtante para computación gráfica, algoritmos, sistemas operativos, JAVA, lenguajes, lógica.

Answer 9

Las matemáticas son el alma de la ingeniería.