Fyzici používať matematické metódy nazývanej vektorový počet analyzovať , ako sa veci pohnúť a prietoku v troch rozmeroch , vrátane vody , vzduchu a elektriny . Kým schopnosť manipulovať rovnica môže vyžadovať niekoľko rokov vysokoškolskej úrovni matematiky , môžete pochopiť mnohé z všeobecných pojmov s trochou premýšľania a zdravého rozumu . Tri vlastnosti , tzv divergencia , gradient a kader , kvantifikovať rôzne aspekty troch – dimenzionální zmeny . Del Prevádzkovateľ
počet volaní funkcie del obsluha je základom pre stanovenie gradientu , divergencie a zvlnenie . To zistí zmenu v toku pre každý bod v priestore pozdĺž X , Y a Z , ktoré definujú známe tri rozmery . Prevedenie del operáciu na jednom mieste môže zahŕňať desiatky matematických krokov . Práca je po ruke pre veľké skupiny dát bude obrovský úloha , aj keď počítače môžu to urobiť rýchlo , aby inovácie , ako je presné predpovede počasia možné. Matematici nakresliť del symbol ako malý rovnostranný trojuholník smerujúci nadol .
Gradient
veličín , ako je hmotnosť a teplota sa skladajú z jednotlivých čísel , ako je 15 stupňov alebo 1000 libier . Vedci nazývajú tieto veličín skalár . Meraní , ako je rýchlosť a sila , na druhej strane , sú vektory , ktoré majú dve čísla – množstvo a smeru . Napríklad , meteorológ hovorí , že vietor z východu na siedmich kilometrov za hodinu . Vedci naznačujú , vektorov s šípy , ako šípy majú dĺžku , označujúce veľkosť alebo silu meraní , a bod v určitom smere . Gradient je vektor vyplývajúce z del prevádzky na povrchu . Keď je povrch je plochý , sklon je nulová ; jeho tvar sa nemení . Ak je povrch nerovný a kopcovitý , že gradientný body preč od neho . V prípade , že povrch má poklesy a údolia , sklon smeruje dole do povrchu . Ťažšie rána , alebo údolia , väčší sklon je v tomto bode .
Divergencia
Na rozdiel od prechodu , čo je vektor , rozdiel je jednoduché číslo . Je odpoveďou na otázky : “ Je niečo , čo prúdi do alebo z tohto miesta ? “ a “ Koľko ? “ Použitie divergencia analyzovať vaňu s kohútikom zapnutý a zátka odstránená , väčšina bodov v tomto priestore majú odchýlku nuly : voda ani nevyteká ani v Avšak , keď sa pozriete na oblasti pod kohútik , divergencia sa stane veľký . Všetka voda tečie do vane od tohto bodu . Skúmanie mozgov , rozdiel je záporný tam , a tiež veľké množstvo , pretože všetka voda odteká z vane v tomto bode .
Curl
Curl je ešte iný spôsob , ako sa pozerať na tokoch , a tiež pochádza z del prevádzkovateľa . Rovnako ako meranie gradientu , curl je vektor . Ak sa pozrieme napríklad vane , ako voda odteká , to je trochu vír alebo tornáda v tvare lievika ísť do odpadu . Zvlnenie prúdu je intenzita a smer vieru . Ak sa točí v smere hodinových ručičiek , skrúteniu body fuč ; inak , to poukazuje na to , z odpadu . Keď sa pozriete na všetky ostatné body vo vani , curl je nula , pretože voda sa točí iba na kanalizácie .