PřF:F4120 Teoretická mechanika - Informace o předmětu
F4120 Teoretická mechanika
Přírodovědecká fakultapodzim 2002
- Rozsah
- 2/2/0. 3 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
- Vyučující
- prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (přednášející)
prof. Mgr. Tomáš Tyc, Ph.D. (cvičící) - Garance
- prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Ústav teoretické fyziky a astrofyziky – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Petr Dub, CSc. - Předpoklady
- F1030 Mechanika a molekulová fyzika || F1040 Mechanika a molekulová fyzika || F2060 Mechanika a molekulová fyzika
Ukončení prvního ročníku studia fyziky - Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Cíle předmětu
- Lagrangeovská formulace mechaniky. Hamiltonův princip nejmenší akce. Eulerovy-Lagrangeovy rovnice. Zákony zachování. Hamiltonovy rovnice. Kanonické transformace. Pohyb jako kanonická transformace. Liouvillova věta. Hamiltonova-Jacobiho rovnice. Základy mechaniky tuhého tělesa. Tenzor setrvačnosti. Mechanika malých kmitů. Zakladní veličiny pro kontinuum. Tenzor napětí a deformace. Rovnice kontinuity. Pohybové rovnice kontinua. Elastické kontinuum. Hookův zákon. Rovnice rovnováhy. Vlnění v kontinuu. Ideální tekutiny. Bernoulliho rovnice. Vazké tekutiny. Navierovy-Stokesovy rovnice.
- Osnova
- I. MECHANIKA HMOTNÝCH BODŮ A) Principy 1. Hamiltonův variační princip - Tvar Lagrangeovy funkce 2. Lagrangeovy rovnice - Vazby. Virtuální posunutí. Zobecněné souřadnice 3. Zákony zachování - Cyklické souřadnice. Integrál energie 4. Kanonické rovnice - Hamiltonovy kanonické rovnice. Kanonické transormace. Poissonovy závorky. Liouvillova věta. Hamiltonona-Jacobiho rovnice. B) Aplikace 5. Integrace pohybových rovnic - Jednorozměrný pohyb. Pohyb v centrálním poli. Keplerova úloha. Srážky částic - účinný průřez, Rutherfordův vzorec. 6. Pohyb tuhého tělesa - Eulerovy úhly. Tenzor setrvačnosti. Moment hybnosti a kinetická energie tělesa. Setrvačníky. 7. Malé kmity - Kmity soustav. Normální souřadnice. Kmity řetízku. Přechod ke kontinuu. Vlnová rovnice. II. MECHANIKA KONTINUA A) Teorie pružnosti 1. Tenzor deformace Vektor posunutí. Tenzor deformace. Malé deformace. 2. Tenzor napětí Plošné a objemové síly. 3. Hookův zákon Tenzor pružnosti. Krystaly a izotropní prostředí. 4. Termodynamika deformace Práce pružných sil. Vnitřní energie. Volná energie. 5. Rovnice rovnováhy izotropních pružných těles Jednoduché úlohy 6. Pohybová rovnice izotropního pružného tělesa. Vlny B) Hydrodynamika 7. Kinematika tekutin Pole rychlosti. Proudnice. Tenzor rychlosti deformace/rotace. Vírové a nevírové proudění. Cirkulace rychlosti. 8. Rovnice kontinuity 9. Pohybová rovnice - a) ideální tekutiny (Eulerovy rovnice, Bernoulliova rovnice) b) vazké tekutiny (Navierovy-Stokesovy rovnice)
- Literatura
- LANDAU, Lev Davidovič a Jevgenij Michajlovič LIFŠIC. Mechanics. Translated by J. B. Sykes - J. S. Bell. 2nd ed. Oxford: Pergamon Press, 1969, vii, 165. info
- HLADÍK, Arnošt. Teoretická mechanika. Edited by Miroslav Brdička. 1. vyd. Praha: Academia, 1987, 581 s. info
- GOLDSTEIN, Herbert. Classical mechanics. 2nd ed. Reading: Addison-Wesley Publishing Company, 1980, xi, 672 s. ISBN 0-201-02918-9. info
- BRDIČKA, Miroslav. Mechanika kontinua. 1. vyd. Praha: Nakladatelství Československé akademie věd, 1959, 718 s. info
- LANDAU, Lev Davidovič a Jevgenij Michajlovič LIFŠIC. Teoretičeskaja fizika. 3. ispr. i dop. izd. Moskva: Nauka, 1973, 207 s. info
- KVASNICA, Jozef. Matematický aparát fyziky. Vyd. 2., opr. Praha: Academia, 1997, 383 s. ISBN 8020000887. info
- Informace učitele
- Potřebná matematika: Křivočaré souřadnice, vektorová a tenzorová algebra, vektorová a tenzorová analýza
- Další komentáře
- Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden. - Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
- Statistika zápisu (podzim 2002, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2002/F4120