Студијски програм: Основне академске студије

Назив предмета: Физика континуума

Наставник: Др Сунчица Елезовић-Хаџић

Статус предмета: Обавезни

Број ЕСПБ: 8

Услов: положени испити из Физичке механике, Математике 1 и Математике 2

Циљ предмета: Да уведе студенте у теоријске методе које се користе за моделирање физичких појава у континуалним срединама уопште, са посебним нагласком на примену на флуиде

Исход предмета: Усвајање основних концепата и појмова који се користе у теоријској анализи физичких појава у континуалним срединама. Разумевање примене основних механичких и термодинамичких закона на флуиде, способност њиховог математичког формулисања помоћу векторскe и тензорскe анализе, као и решавање и физичко тумачење решења једноставних случајева основних диференцијалних једначина које се јављају у физици флуида.  

Садржај предмета: Хипотеза континуума. Локалне вредности физичких величина. Лагранжев и Ојлеров метод. Супстанцијални извод. Струјне линије. Једначина континуитета. Струјна функција. Основни примери за поље брзине.Вектор вртложности и тензор брзине деформације. Струјне и вртложне цеви. Циркулација брзине. Јачина вртлога. Запреминске и површинске силе. Вектор и тензор напона. Хидростатика. Основна једначина динамике за континуум. Вискозни флуиди. Напонско стање Навије-Стоксовог флуида. Навије-Стоксова једначина.  Основни примери стационарног ламинарног струјања вискозног флуида. Идеалан флуид. Ојлерова једначина. Разни облици основне једначине динамике за идеалан флуид. Бернулијев интеграл. Потенцијално кретање. Комплексни потенцијал. Коши-Лагранжев интеграл. Хелмхолцова једначина. Келвинова теорема и настајање вртложног кретања у идеалном флуиду. Нестационарно кретање вискозног флуида. Димензиона анализа. Дифузија вртлога. Погранични слој. Једнодимензионално простирање малих поремећаја у идеалном баротропном флуиду ван поља запреминских сила. Риманови таласи. Настајање дисконтинуитета. Надзвучно протицање. Гравитациони таласи. Рад запреминских и површинских сила. Први принцип термодинамике за непрекидну средину. Једначина баланса енергије за идеални и за вискозни флуид. Барометарска формула. Баротропност идеалног флуида при адијабатским процесима. Бездимензиона Стоксова једначина. Рејнолдсов број. Турбулентно протицање.

Литература:

(1) Љ. Ристовски,  Физика континуума - флуиди, ПМФ Универзитета у Београду и Југословенски завод за продуктивност рада, 1986

(2) С. Елезовић-Хаџић, Физика континуума кроз примере, рецензирани рукопис, Физички факултет, Београд, 2001

Број часова  активне наставе 7

Теоријска настава:

7 (4+3)

Практична настава:

Методе извођења наставе

Предавања (теоријска обрада тематских јединица, примери, домаћи задаци), рачунске вежбе (домаћи задаци, колоквијуми)

Оцена  знања (максимални број поена 100)

Предиспитне обавезе

поена

 

Завршни испит

поена

домаћи задаци

15

писмени испит

12

колоквијуми

23

усмени испит

50

 

 

УКУПНО

100