Dynamika wnętrza Ziemi: podstawy teoretyczne i zastosowania
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 1103-5`DWZ |
Kod Erasmus / ISCED: |
13.204
|
Nazwa przedmiotu: | Dynamika wnętrza Ziemi: podstawy teoretyczne i zastosowania |
Jednostka: | Wydział Fizyki |
Grupy: |
Fizyka, II stopień; przedmioty do wyboru Fizyka, II stopień; przedmioty specjalności Geofizyka Fizyka, II stopień; przedmioty z listy "Wybrane zagadnienia fizyki współczesnej" Przedmioty do wyboru dla doktorantów; Przedmioty obieralne na studiach drugiego stopnia na kierunku bioinformatyka |
Strona przedmiotu: | http://brak |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Kierunek podstawowy MISMaP: | fizyka |
Rodzaj przedmiotu: | fakultatywne |
Wymagania (lista przedmiotów): | Algebra z geometrią I 1100-1AF10 |
Założenia (opisowo): | Celem wykładu jest zaznajomienie z mechaniką ośrodka ciągłego, szczególnie mechaniki stosowanej w fizyce wnętrzaZiemi i innych planet. Wykład i ćwiczenia będą prowadzone w sali lub poprzez internet w zależności od sytuacji. |
Tryb prowadzenia: | mieszany: w sali i zdalnie |
Skrócony opis: |
Celem wykładu jest zaznajomienie z mechaniką ośrodka ciągłego, szczególnie mechaniki stosowanej w fizyce wnętrzaZiemi i innych planet. Dlatego nacisk położony jest na zjawiska: propagacji fal sprężystych, konwekcję dla dużych liczbPrandtla i elementy mechaniki ośrodków o skomplikowanej reologii. Oprócz części czysto fizycznej wprowadzone są podstawy niezbędnych metod matematycznych. Konieczne do zrozumienia: analiza, algebra, fizyka (1 i 2), geologia (lub przedmioty równoważne) |
Pełny opis: |
Program: 1. Idea mechaniki ośrodków ciągłych. Właściwości reologiczne różnych materiałów. 2. Metody matematyczne: układy krzywoliniowe i rachunek tensorowy w takich układach; składowe fizyczne tensorów, tensor metryczny; pochodna kowariantna; operatory różniczkowe; pochodna substancjalna. 3. Opis materialny i przestrzenny deformacji; tensory deformacji i warunki zgodności; podstawowe twierdzenie teorii deformacji. 4. Podstawowe prawa zachowania dla ośrodków ciągłych: równanie ciągłości, zachowania pędu (równanie Cauchy), momentu pędu i energii. 5. Metody modelowania: metody równań w postaci bezwymiarowej; analiza wymiarowa. 6. Równania konstytutywne: wymagania i właściwości; postulaty fundamentalne. 7. Stabilność rozwiązań: przykłady stabilnych i niestabilnych rozwiązań; bezwymiarowe liczby określające stabilność. 8. Ośrodek idealnie sprężysty: małe deformacje ośrodka; problemy stacjonarne; fale w ośrodku sprężystym (poprzeczne S, podłużne P i fale powierzchniowe R), załamanie i odbicie fal, fala boczna. Zastosowanie w geofizyce 9. Ośrodki o bardziej skomplikowanej reologii: ośrodki Maxwella i Kelvina. Zastosowanie w planetologii. 10. Pęknięcia i dyslokacje w ośrodku ciągłym: metody opisu i proste przykłady zastosowań w geofizyce. Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem: Fizyka ogólna. Analiza. Warunki zaliczenia: Zaliczenie ćwiczeń (kolokwium), referat i jego prezentacja egzamin końcowy Opis przygotował L. Czechowski, maj 2012 |
Literatura: |
1. M. Malvern, Introduction to the Mechanics of a Continuous Medium, Prentice-Hall, New Jersey, 1969. 2. L. Landau, E. Lifszyc, Mechanika ośrodków ciągłych, PWN, Warszawa 1958. 3. L. Czechowski, Thermal convection, w R. Teisseyre, Continuum theories in solid Earth physics, Elsevier, Amsterdam, 1986, str. 353-398. 4. L. Czechowski, Mapping mantle convection, w R. Teisseyre, L. Czechowski i J. Leliwa-Kopystynski, Dynamics of the Earth's evolution, Elsevier, Amsterdam, 1993, str. 106-160. 5. A. H. Cottrell, Dislocations and plastic flow in crystals, Oxford Univ. Press, 1953. 6. G. Astarita I G. Marucci, Prnciples of Non-Newtonian fluid dynamice, McGraw-Hill, London, 1974 (także tłum rosyjskie). |
Efekty uczenia się: |
Zrozumienie wybranych procesów dynamicznych we wnętrzu Ziemi i planet. Umiejetność wykorzystania jej do problemów badawczych i zastosowań praktycznych. |
Metody i kryteria oceniania: |
Warunki zaliczenia: Zaliczenie ćwiczeń (kolokwium) , referat lub projekt (przygotowany w domu) i jego prezentacja egzamin końcowy (w sali lub zdalnie, zależnie od sytuacji) Uczestnictwo:: dopuszczalna liczba nieobecności podlegających usprawiedliwieniu, 3 wyklady, 3 ćwiczenia Kryteria: wiadomości teoretyczne, umiejętność rozwiazywania zadań, W poprawkowym egzaminie jest mozłiwośc uwzględnienia wyników ćwiczeń lub egzaminu normalnego |
Praktyki zawodowe: |
brak |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.