Uniwersytet Warszawski - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Hydrodynamics equations in geophysical problems

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1100-4HEG
Kod Erasmus / ISCED: 11.1 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0541) Matematyka Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Hydrodynamics equations in geophysical problems
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka, I st. studia indywidualne; przedmioty do wyboru
Fizyka, II stopień; przedmioty specjalności Geofizyka
Physics (Studies in English), 2nd cycle; courses from list "Topics in Contemporary Physics"
Physics (Studies in English); 2nd cycle
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: angielski
Skrócony opis:

Na wykładzie zostana omówione równania hydrodynamiki – równania Naviera-Stokesa, Boussinesq’a oraz magnetohydrodynamiki. Interesuje nas analiza rozwiazan tych równan rozwazanych w kontekscie zagadnien pojawiajacych sie w geofizyce. Wykład jest elementarny, przystepny zarówno dla studentów matematyki jak i fizyki.

Pełny opis:

Równania Naviera–Stokesa. (Wyprowadzenie równan ruchu).

Równania Naviera–Stokesa jako układ dynamiczny (Zagadnienie asymptotyki czasowej rozwiazan).

Równania Boussinesq’a. Konwekcja cieplna w płynach (Analiza stabilnosci liniowej i nieliniowej rozwiazan, ich bifurkacji, transportu ciepła).

Elementy teorii turbulencji Kołmogorowa (Analiza rozkład energii w płynie).

Elementy geofizyki. Badanie wpływu rotacji, stratyfikacji gęstosciowej oraz pola magnetycznego na ruch płynu.

Literatura:

1. Ch. Doering, J. Gibbon, Applied Analysis of the Navier-Stokes Equations. (Cambridge Texts in Applied Mathematics), 2005.

2. C. Foias, O. Manley, R. Rosa, R. Temam, Navier-Stokes Equations and Turbulence, Cambridge University Press, 2001.

3. P.Davidson, Turbulence. An Introduction for Scientists and Engineers, Oxford University Press, 2004.

4. J. Pedlosky, Geophysical Fluid Dynamics, Springer-Verlag, New York, 1979.

5. H. P. Greenspan, The Theory of Rotating Fluids, Cambridge University Press, New York, 1968.

6. P.H. Roberts, An introduction to magnetohydrodynamics, American Elsevier Pub. Co, 1967.

7. H.K. Moffatt, Magnetic Field Generation in Electrically Conducting

Fluids, Cambridge University Press, 1978.

Efekty uczenia się:

Wiedza i umiejętności:

1. Wie, co to jest dyssypatywny autonomiczny układ dynamiczny.

2. Zna pojęcia: półgrupy operatorów, zbioru niezmienniczego, zbioru pochłaniającego, zbioru przyciągającego, globalnego atraktora.

3. Zna podstawowe twierdzenie o istnieniu atraktora globalnego.

4. Potrafi wyprowadzić równania Naviera-Stokesa.

5. Potrafi udowodnić istnienie atraktora globalnego.

6. Wie, co to jest rozkład energii na harmonikach.

7. Umie przeprowadzić analizę stabilności rozwiązań dla modeli Naviera-Stokesa i Boussinesq’a.

8. Zna elementy teorii turbulencji Kołmogorowa.

Kompetencje społeczne:

7. Rozumie ważność układów dynamicznych jako modeli zjawisk przyrodniczych, w mechanice, fizyce, chemii, biologii.

8. Potrafi zidentyfikować i opisać układ dyssypatywny, zbadać jego strukturę i wyciągnąć wnioski o asymptotyce rozwiązań w kontekście zastosowań.

9. Jest dobrze zaznajomiony z teorią równań Naviera-Stokest i problemem opisu turbulencji w płynach.

10. Jest przygotowany do studiowania oryginalnych prac naukowych i wniesienia własnego wkładu do omawianej dziedziny.

Metody i kryteria oceniania:

Egzamin pisemny

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.
ul. Banacha 2
02-097 Warszawa
tel: +48 22 55 44 214 https://www.mimuw.edu.pl/
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0-2b06adb1e (2024-03-27)