Fyzici používat matematické metody zvané vektorový počet analyzovat, jak se věci pohnout a průtoku ve třech rozměrech , včetně vody, vzduchu a elektřiny . Zatímcoschopnost manipulovat rovnice může vyžadovat několik let vysokoškolské úrovni matematiky , můžete pochopit mnohé z obecných pojmů s trochou přemýšlení a zdravého rozumu . Tři vlastnosti , tzv. divergence , gradient a kadeř , kvantifikovat různé aspekty tří -dimenzionální změny . Del Provozovatel
počet volání funkcedel obsluha je základem pro stanovení gradientu , divergence a zvlnění . To zjistí změnu v toku pro každý bod v prostoru podél X, Y a Z , které definují známé tři rozměry . Provedení del operaci na jednom místě může zahrnovat desítky matematických kroků . Práce je po ruce pro velké skupiny dat budeobrovský úkol , i když počítače mohou to udělat rychle , aby inovace , jako je přesné předpovědi počasí možné . Matematici nakreslit del symbol jako malý rovnostranný trojúhelník směřující dolů .
Gradient
veličin, jako je hmotnost a teplota se skládají z jednotlivých čísel , jako je 15 stupňů nebo 1000 liber . Vědci nazývají tyto veličin skaláry . Měření , jako je rychlost a síla , na druhé straně , jsou vektory , které mají dvě čísla -množství asměru . Například ,meteorolog říká, ževítr z východu na sedmi kilometrů za hodinu . Vědci naznačují, vektorů s šípy , jak šípy mají délku , označující velikost nebo sílu měření , a bod v určitém směru . Gradient jevektor vyplývající z del provozu na povrchu . Je-lipovrch je plochý ,sklon je nulová ; jeho tvar se nemění. Pokud je povrch nerovný a kopcovitý , že gradientní body pryč od něj . V případě, že povrch má poklesy a údolí ,sklon směřuje dolů do povrchu . Těžšírána , nebo údolí ,většísklon je v tomto bodě .
Divergence
Na rozdíl od přechodu, což jevektor , rozdíl je jednoduché číslo . Je odpovědí na otázky : „Je něco, co proudí do nebo z tohoto místa ? “ a “ Kolik ? “ Použití divergence analyzovat vanu s kohoutkem zapnutý azátka odstraněna , většina bodů v tomto prostoru mají odchylku nuly : voda ani nevytéká ani v. Nicméně , když se podíváte na oblasti pod kohoutek , divergence se stane velký . Všechnavoda teče do vany od tohoto bodu . Zkoumání mozků , rozdíl je záporný tam , a takévelké množství , protože všechna voda odtéká z vany v tomto bodě .
Curl
Curl je ještě jiný způsob, jak se dívat na tocích , a také pochází z del provozovatele . Stejně jako měření gradientu , curl jevektor . Podíváme-li se například vany , jak voda odtéká , to je trochu vír nebo tornáda ve tvaru nálevky jít do odpadu . Zvlnění proudu jeintenzita a směr víru . Pokud se točí ve směru hodinových ručiček , zkroucení body fuč ; jinak , to poukazuje na to, z odpadu . Když se podíváte na všechny ostatní body ve vaně , curl je nula , protože voda se točí pouze na kanalizace .