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Mechaniken
Das Studium der Mechanik kann ein spannendes Abenteuer sein. Egal, ob Sie sich für Autos, Flugzeuge oder rollende Murmeln interessieren, es gibt viele Möglichkeiten, die Prinzipien der Mechanik zu erlernen. In der Wissenschaft dreht sich alles um Bewegungen und Beziehungen zwischen Kräften, Materie und Bewegung. Wenn eine Kraft auf ein Objekt ausgeübt wird, ändert sich seine Position relativ zu seiner Umgebung. Einfach ausgedrückt beeinflusst die Art und Weise, wie sich ein Objekt bewegt, die darauf einwirkenden Kräfte.
Es gibt zwei Hauptzweige der Physik. Die eine ist die klassische Mechanik, die sich mit ruhenden Objekten befasst, die andere mit Körpern, die sich schneller als Licht bewegen. Die Matrixmechanik gilt für Systeme mit endlichdimensionalen Zuständen und wird verwendet, um thermodynamische Eigenschaften abzuleiten. Es kann jedoch nicht verwendet werden, um die Geschwindigkeit von Teilchen in großen Systemen zu bestimmen. Vielmehr ist es nur für die kleinsten Maßstäbe sinnvoll. Trotz des Skalenunterschieds ist die klassische Mechanik immer noch die am weitesten verbreitete Theorie in Wissenschaft und Technik.
Relativitätstheorie bezieht sich auf einen Zweig der klassischen Physik, der sich mit Objekten befasst, die sich mit geringerer Geschwindigkeit als Licht bewegen. Das Relativitätsprinzip besagt, dass Quantentheorien die klassische Physik reproduzieren. Es besagt auch, dass die gleichen Kräfte auf Objekte wirken, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen, und dass dies die klassische Physik mit der Quantentheorie unvereinbar macht. Die Prinzipien der Relativitätstheorie unterscheiden sich grundlegend voneinander, und sie sind miteinander unvereinbar.
Das Design eines Medizinprodukts beinhaltet viele Entscheidungen. Beispielsweise bestimmt das Material, das für die Konstruktion eines medizinischen Geräts verwendet wird, wie stark es sein muss. Dies wirkt sich auf die Art der Materialien aus, die bei der Konstruktion des Geräts verwendet werden. Die Wahl des Materials beeinflusst auch die Wahl der Haftvermittler. Außerdem muss der Hersteller die zu erwartende Lebensdauer des Produkts berücksichtigen. Beispielsweise hat ein Medizinprodukt für den einmaligen Gebrauch nicht die gleichen mechanischen Anforderungen wie ein Langzeitprodukt.
Bei der Entwicklung medizinischer Geräte treffen Maschinenbauingenieure die notwendigen Entscheidungen, um sie zu erstellen. Diese Entscheidungen umfassen die Wahl der Rohstoffe sowie die Größe und Tragbarkeit des Geräts. Elektroingenieure sind für die Funktionsfähigkeit des Medizinprodukts verantwortlich, einschließlich der Auswahl einer geeigneten Stromquelle. Sie arbeiten auch mit Maschinenbauingenieuren und Konstrukteuren zusammen, um über die Verbindungen zwischen den Komponenten zu entscheiden. Sie müssen überlegen, wie diese Teile funktionieren und wie sie kompatibel gemacht werden können. Ein erfolgreiches Design sollte funktional und effizient sein.
Neben dem Design von Medizinprodukten umfasst der Prozess der Entwicklung eines Medizinprodukts viele Stufen. Die Forschungs- und Entdeckungsphase identifiziert die Bedürfnisse und Vorschriften des Kunden. Danach arbeiten die Teams für Mechanik, Elektrik und Software zusammen, um die Spezifikationen des Geräts zu erstellen. Der nächste Schritt ist das Prototyping, das Arbeitsmodelle zur Verifikation und Validierung entwickelt. Sobald ein Design genehmigt ist, kann die Serienproduktion beginnen. Wenn ein Patient bei der Verwendung eines medizinischen Geräts Komplikationen erfährt, können Mechaniker dem Patienten helfen.