Wie wird Mathematik in der Luftfahrttechnik eingesetzt?

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Anonim

Mathematik ist das grundlegende Werkzeug der Luftfahrttechnik. Ob beim Modellieren von Formen, beim Entwerfen am Computer, beim Prüfen von Spannungen und Dehnungen, beim Berechnen der Fließdynamik oder beim Bestimmen von Bereichen, ist Mathematik die Wurzel all dieser Aktivitäten. Mathematik ist das grundlegende Prinzip von fast allen Konstruktionen, und es gibt nur wenige wichtige Funktionen, die ausgeführt werden können, ohne dass sie in irgendeiner Form verwendet werden.

Aufzug

Aufzug ist das Grundkonzept der Luftfahrt. Es erfordert ein Verständnis der Bernoulli-Gleichungen, wie lineare Geschwindigkeiten und Flächen berechnet werden. Alle diese Aktionen sind sehr rechenintensiv. Einige erfordern eine einfache Multiplikation, andere erfordern das Lösen von Gleichungen mit Kalkül. Ohne eine Auftriebskraft an einem Flügel mathematisch berechnen zu können, wäre es unmöglich zu bestimmen, ob ein Entwurf für ein Flugzeug das Fliegen erlaubt.

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Stärken

Je schwerer ein Flugzeug ist, desto mehr Auftrieb ist für den Flug erforderlich. Daher suchen Luftfahrtingenieure nach leichteren Materialien, die im Flugzeugbau verwendet werden sollen. Die Materialien müssen jedoch immer noch die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, um den Belastungen und Belastungen, die ein Teil des Fluges, des Starts und der Landung sind, standzuhalten. Mathematik spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Materialstärken und ihrer Reaktionen auf verschiedene Belastungen.

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Strömungsmechanik

Bewegte Luft wird als Flüssigkeit behandelt. Die Strömungsmechanik ist eine entscheidende Studie für Luftfahrtingenieure. Es hilft ihnen zu verstehen, welche Kräfte Luft auf ein sich bewegendes Objekt ausübt und wie sie auf ein Fahrzeug im Flug einwirken können. Die Strömungsmechanik ist sehr rechenintensiv und erfordert ein Verständnis von Analysis und linearer Algebra.

Wirtschaft

Flugzeuge werden nicht finanziert, es sei denn, sie sind wirtschaftlich machbar. Mathematische Fähigkeiten helfen den Ingenieuren, die Kosten zu verstehen, welche Kompromisse gemacht werden können und welche zukünftigen Auswirkungen eine Entscheidung auf die Kosten eines Projekts haben kann. Mathe hilft einem Ingenieur, die wirtschaftliche Begründung für alle Empfehlungen an ein Projekt zu formulieren, die einen finanziellen Aufwand erfordern.