CILJEVI PREDMETA: Cilj kolegija Hidrodinamika je upoznati studente s osnovama dinamike fluida, u kontekstu klasične mehanike i statističke fizike.
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:
1. ZNANJE I RAZUMIJEVANJE:
1.1. formulirati i obrazložiti temeljne zakone fizike što uključuje mehaniku, elektromagnetizam i termodinamiku;
1.2. pokazati temeljito poznavanje naprednih metoda teorijske fizike, a posebno klasične mehanike, klasične elektrodinamike, statističke fizike i kvantne fizike;
2. PRIMJENA ZNANJA I RAZUMIJEVANJA:
2.1. razviti način razmišljanja koji omogućava postavljanje modela ili prepoznavanje i primjenu postojećih modela u traženju rješenja za konkretne fizikalne i analogne probleme;
2.3. primijeniti postojeće modele za razumijevanje i objašnjenje novih eksperimentalnih pojava i podataka;
2.5. samostalno provoditi numeričke proračune na osobnom računalu uključujući razvoj jednostavnih programa;
4. KOMUNIKACIJSKE SPOSOBNOSTI:
4.2. prilagoditi prezentaciju vlastitih rezultata istraživanja, kako ekspertima u području, tako i široj publici;
5. SPOSOBNOST UČENJA:
5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija što podrazumijeva dobro poznavanje engleskog kao jezika struke
5.4. uključiti se u visokostručni rad koji zahtjeva modeliranje, provođenje numeričkih proračuna i primjenu tehnologija temeljenih na razvoju fizike
OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:
Po uspješnom završetku kolegija Hidrodinamika, student će biti sposoban:
* obrazložiti međusobni odnos hidrodinamike, termodinamike i statističke fizike (mikroskopski opis čestica);
* samostalno koristiti matematički aparat u problemima hidrodinamike;
* formulirati zakone sačuvanje tvari, količine gibanja i energije u kontekstu hidrodinamike (jednadžba kontinuiteta);
* primijeniti zakone sačuvanja na idealnu tekućinu u konkretnim problemima (hidrostatika, potencijalno gibanje, nestlačiva tekučina, Bernoullijeva jednadžba te povezani primjeri);
* primijeniti zakone sačuvanja na površinske valove u idealnoj tekućini te na valove u plitkoj tekućini (pojava solitona);
* primijeniti zakone sačuvanja na viskoznoj tekućini (Navier-Stockesova jednadžba);
* formulirati i obrazložiti zakon sličnosti te obrazložiti pojavu disipacije energije;
* ispitati stabilnost stacionarnog gibanja, obrazložiti kako dolazi do turbulentnog gibanja, te navesti različite pristupe opisu pojave turbulencije;
* opisati pojavu Lorenzovog atraktora u kontekstu hidrodinamike;
SADRŽAJ PREDMETA:
* Uvod u hidrodinamiku (hidrodinamika, termodinamika i statističke fizika) - 2+1 sat
* Matematički aparat u hidrodinamici - 2+1 sat
* Zakoni sačuvanja - 5+2 sata
* Idealna tekućina - 6+3 sata
* Površinski valovi i valovi u plitkoj tekučini - 3+2 sat
* Viskozna tekućina - 6+3 sata
* Turbuleno (aperiodično) gibanje tekućine - 6+3 sata
OBVEZE STUDENATA:
Prisustvo na 70% predavanja i vježbi te izrada seminarskog rada.
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
Student dobiva konačnu ocjenu na temelju znanja iskazanom na usmenom ispitu (2/3 ocjene) te složenosti i kvalitete seminarske radnje (1/3 ukupne ocjene).
|
- L.D. Landau, E.M. Lifshitz: Fluid Mechanics
- E. Guyon, J-P. Hulin, L. Petit, C.D. Mitescu: Physical Hydrodynamics
- G. B. Whitham: Linear and nonlinear waves
- A.J. Chorin, J.E. Marsden: A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics
F. Kreith, S.A. Berger, et. al.: Fluid Mechanics
Prieve Dennis C.: A Course in Fluid Mechanics with Vector Field Theory
Y. Nakayama: Introduction to Fluid Mechanics
Frank M. White: Fluid Mechanics
|
Pristupačnost
