メカニック:
* ニュートンの動きの法則: これらの法則(慣性、力=質量x加速、アクション - 反応)は、オブジェクトの動きと相互作用を理解するための基本です。それらは:で使用されます:
* 構造工学: 建物や橋の力を計算し、安定性と安全性を確保します。
* 機械工学: 力と動きを考慮して、機械とシステムの設計。
* 航空宇宙工学: 航空機と宇宙船の設計、リフト、ドラッグ、スラストなどの力を考慮します。
* エネルギーの保存: この原則は、エネルギーを作成または破壊することはできず、変換されるだけであると述べています。それは重要です:
* 熱工学: 発電所のようなエネルギー生成と効率のためのシステムの設計。
* 土木工学: エネルギー効率のための建物の設計、太陽光発電などを利用します。
* 機械工学: 燃料効率のために機械とエンジンを最適化します。
* statics: このメカニックの枝は、安静時のオブジェクトに作用する力を扱っています。重要です:
* 土木工学: 崩壊せずに負荷に耐えることができる構造を設計します。
* 機械工学: マシンフレームなどの固定コンポーネントの設計。
熱力学:
* 熱力学の法則: これらの法律は、以下を含む熱とエネルギーの移動を支配します
* 最初の法則: 熱伝達プロセスにおける省エネ。
* 第二法則: 熱の流れと効率の制限の方向について説明します。
* 第三法則: 絶対ゼロ温度の達成不可能性に関連しています。
* アプリケーション:
* 発電所の設計: 発電におけるエネルギー変換効率の決定。
* 冷蔵およびエアコン: 温度制御のためのシステムの設計。
* 物質科学: 異なる温度での材料の特性を理解する。
電磁気:
* マックスウェルの方程式: これらの方程式は電気と磁気を統一し、次の基礎を形成します。
* 電気工学: 電気回路、モーター、発電機、通信システムの設計。
* コンピューターエンジニアリング: 電子機器と統合回路の開発。
* 生物医学工学: 医療イメージングデバイスと電気刺激療法の開発。
その他の物理学の概念:
* 流体ダイナミクス: 使用される液体とガスの挙動を理解する:
* 航空宇宙工学: 翼と空力の設計。
* 土木工学: 排水システムと油圧構造の設計。
* 機械工学: ポンプとタービンの設計。
* 光学: 光とその動作を研究します。
* 光学工学: レーザー、カメラ、望遠鏡、顕微鏡の設計。
* 生物医学工学: 医療イメージング技術の開発。
* 音響: サウンドとその伝播を理解する、:で使用されています。
* アーキテクチャの音響: 最適な音質のためにコンサートホールと劇場を設計します。
* 機械工学: 機械や車両からの騒音公害の削減。
例:
* 橋を設計する土木技師: ニュートンの法則を適用して、橋の力、材料の特性、および安定性を確保するための静的の原理を計算します。
* 車のエンジンの設計メカニカルエンジニア: 熱力学を適用して、エネルギー変換効率、流体のダイナミクスを最適化して、空気の摂取量と排気システムを設計し、材料科学を設計して、さまざまなエンジンコンポーネントに適した材料を選択します。
* スマートフォンを設計する電気エンジニア: Maxwellの方程式を使用して、回路を設計し、カメラと表示を設計する光学系、および適切なコンポーネントを選択する材料科学を設計します。
本質的に、エンジニアリングは科学的知識の応用であり、物理学はこのアプリケーションの中心的な基盤を提供します。これらの法律を理解することで、エンジニアは安全で効率的で信頼できる構造、機械、システムを構築できます。