Uniwersytet Warszawski - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Dynamika wnętrza Ziemi: podstawy teoretyczne i zastosowania

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1103-5`DWZ Kod Erasmus / ISCED: 13.204 / (0533) Fizyka
Nazwa przedmiotu: Dynamika wnętrza Ziemi: podstawy teoretyczne i zastosowania
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka, II stopień; przedmioty z listy "Wybrane zagadnienia fizyki współczesnej"
Przedmioty do wyboru dla doktorantów;
Strona przedmiotu: http://brak
Punkty ECTS i inne: 6.00
Język prowadzenia: polski
Założenia (opisowo):

Wykład przedstawia podstawy teorii ośrodka ciągłego konieczne w zastosowaniach do opisu wnętrza Ziemi.

Zasadniczo wyklad będzie prowadzony w sali, ale pojedyńcze wykłady moga by juz prowadzone poprzez internet.

Ćwiczenia wyłącznie w sali.


Tryb prowadzenia:

mieszany: w sali i zdalnie

Skrócony opis:

Celem wykładu jest zaznajomienie z mechaniką ośrodka ciągłego, szczególnie mechaniki stosowanej w fizyce wnętrza Ziemi i innych planet. Dlatego nacisk położony jest na zjawiska: propagacji fal sprężystych, konwekcję dla dużych liczb Prandtla i elementy mechaniki ośrodków o skomplikowanej reologii. Oprócz części czysto fizycznej wprowadzone są podstawy niezbędnych metod matematycznych.

Konieczne do zrozumienia: analiza, algebra, fizyka1 i 2.

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. Ciała plastyczne i ich opis. 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 (2 kolokwia rachunkowe),

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 procesów dynamicznych we wnętrzu Ziemii i planet. Umieijętność wykorzystania jej do problemów badawczych i zastosowań praktycznych.

Metody i kryteria oceniania:

Warunki zaliczenia:

Zaliczenie ćwiczeń (2 kolokwia rachunkowe),

referat (przygotowany w domu) i jego prezentacja

egzamin końcowy

Praktyki zawodowe:

brak

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2019/20" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-01-27
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin, 20 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 20 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Leszek Czechowski
Prowadzący grup: Konrad Kossacki
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.