Бакалавриат
2025/2026
Механика сплошных сред
Статус:
Курс обязательный (Физика)
Кто читает:
Факультет физики
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
4-й курс, 1, 2 модуль
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Программа дисциплины
Аннотация
Турбулентность. Вероятно, каждый хотя бы раз в жизни летал на самолете и на себе ощутил прелести «зоны турбулентности», которая располагается высоко в атмосфере и характеризуется довольно сильными порывами ветра. Но, даже находясь на земле, на свежем воздухе, вы всегда ощущаете его движение, иногда еле заметное, иногда сильное, но всегда непредсказуемое или, как говорят, хаотическое. Однако в этом хаосе имеется своя система, турбулентные движения подчиняются закономерностям, которые мы обсудим на лекциях и семинарах по физике турбулентности. Жидкие кристаллы. Вы задумывались над тем, какой дисплей у вашего любимого гаджета, LCD или AMOLED? И в чем разница? Об этом, а также об устройстве дисплея, вы сможете узнать из части курса, посвященного жидким кристаллам. Они обладают необычными оптическими и механическими свойствами, что позволило создать на их основе разнообразные приборы, включая и дисплеи. Различные жидкокристаллические «приборы» широко используют живые организмы. Оптика. Мы привыкли пользоваться многими полезными вещами, часто не отдавая себе отчета, как они работают. Очки, бинокли, телескопы давно стали привычными для человека вещами, а оптика, благодаря которым они появились, является одним из самых старых разделов физики. В настоящее время оптика переживает второе рождение. Развитие лазерных технологий и оптоволоконных средств связи в значительной мере изменило нашу повседневную жизнь, мы обсудим физическую основу этих достижений. В то же время «на подходе» новые прорывы, связанные с миниатюризацией оптических приборов и созданием новых материалов с необычными физическими свойствами. Например, совершенно реальна перспектива изучения таких мелких объектов, как вирусы, оптическими методами. Неупорядоченные среды. Орфографический словарь толкует слово «дефект», как «изъян, порча, повреждение, недостаток». Но всегда ли дефекты играют отрицательную роль? Любой кристалл, который кажется идеальным, содержит значительное количество дефектов. А аморфные вещества или керамика в основном «состоят» из дефектов, являясь сильно неупорядоченными веществами. Дефекты значительно влияют на электрические, оптические и другие физические свойства материала. И эти связанные с дефектами эффекты зачастую оказываются полезными в приложениях и научно интересными. В этой части курса вы сможете узнать, например, как использовать фрактальные свойства расположения дефектов.
Цель освоения дисциплины
- Целями освоения дисциплины "Механика сплошных сред" являются: 1. Формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных теоретических концепций в области механики сплошных сред; 2. Развитие умений, основанных на полученных теоретических знаниях и позволяющих на творческом уровне создавать и применять физические модели для исследования свойств жидкостей и газов; 3. Получение студентами навыков самостоятельной работы, предполагающей изучение специфических алгоритмов, инструментов и средств, необходимых для решения задач механики сплошных сред Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, полученных студентами при освоении учебных дисциплин: 1. Математический анализ 2. Линейная алгебра 3. Механика 4. Термодинамика 5. Электричество и магнетизм
Планируемые результаты обучения
- знать уравнение непрерывности и уметь его применять
- знать уравнения Эйлера и Навье-Стокса и уметь их применять
- . знать лагранжев и эйлеров подходы для описания сплошной среды
- знать и уметь применять уравнения магнитной газовой динамики
- уметь рассчитывать показатель адиабаты идеального газа в различных условиях
- . уметь рассчитывать показатель адиабаты идеального газа в различных условиях
- уметь определять режим течения по величине числа Рейнольдса
- уметь находить дисперсионные соотношения для волн в жидкости и газе
- уметь решать задачи о распространении ударных волн в газе
Содержание учебной дисциплины
- Понятие сплошной среды. Основные уравнения.
- Звук.
- Волны на поверхности жидкости
- Ударные волны
- Детонационные волны
- Автомодельные течения
- Одномерная газовая динамика
- Вязкость
- Обтекание тел вязкой жидкостью
- Пограничный слой
- Турбулентность
- Процессы переноса тепла
- Магнитная гидродинамика
- Гидродинамика «нетрадиционных» сред
Элементы контроля
- Контрольные вопросыПредставляют из себя короткие самостоятельные работы, состоящие из одной или двух задач, которые даются студентам в конце каждого семинара. Критерии оценивания: Оценка выставляется экспертным мнением преподавателя. Учитывается полнота и корректность представленных решений.
- Контрольная работа 1Контрольная работа проводится в конце 1-го модуля
- Контрольная работа 2Контрольная работа проводится в конце 2-го модуля
- ЭкзаменПроводится в устной форме после 2-го модуля. Билет экзамена включает 1 теоретический вопрос и 1 задачу по темам курса. При ответе также будут задаваться короткие вопросы по всему курсу.
Промежуточная аттестация
- 2025/2026 2nd module0.5 * Контрольная работа 1 + 0.2 * Контрольная работа 2 + 0.1 * Контрольные вопросы + 0.2 * Экзамен
