Enkeltfag Engelsk 5 ECTS

Videregående Kontinuumsfysik

Overordnede kursusmål

Formålet er at bibringe den studerende en grundlæggende forståelse af fysikken for rumligt udstrakte systemer bestående af faste stoffer, væsker og gasser. Kurset kan betragtes som en naturlig afrunding af den klassiske mekanik (og termodynamik/statistiske mekanik) og kan danne baggrund for specialiserede studier i elasticitetslære, hydrodynamik, mikrofluidik, biofysik og komplekse systemer.

See course description in English

Læringsmål

  • Forklare teorien for hydrostatisk ligevægt, herunder tryk, opdrift, stabilitet af et flydende objekt, hydrostatiske former og overfladespænding.
  • Forklare begreberne deformation og spænding i elastiske stoffer og redegøre for udledning og anvendelse af Cauchy ligningen og Hookes lov.
  • Forklare udledning og anvendelse af Euler, Bernoulli, Navier-Stokes og kontinuitets-ligningen for usammentrykkelige væskestrømninger.
  • Beskrive strømninger ved lavt Reynoldstal.
  • Udlede bølgeligningen og dispersionsrelationen for lineære overflade- og lydbølger i fluid- og elastodynamiske systemer
  • Anvende lineær stabilitetsteori og forklare Rayleigh-Plateau instabiliteten.
  • Forklare og anvende Prandtls grænselagsligninger.
  • Anvende dimensionsanalyse til overslagsberegninger i kontinuumsfysikken.
  • Udføre analytiske beregninger på udvalgte modeller fra kontinuumsfysikken.
  • Anvende vektor- og tensoranalyse med indeksnotation på modeller i kontinuumsfysikken.

Kursusindhold

Introduktion af felter for hastighed og tryk i fluider. Hydrostatiske problemer med særlig fokus på overfladespænding. Deformation og spænding i elastiske stoffer. Ligningerne for lineær elasticitetsteori. Bøjning og knækning. Ideale, usammentrykkelige væskers bevægelse (Eulers ligning). Viskositet, Navier-Stokes ligning og Grænselag. Overfladebølger og lydbølger i fluid- og elastodynamiske materialer. Indeksnotation i vektor- og tensor analyse.

Anbefalede forudsætninger

01001/01002/02002/10033/10034, især kernestof i klassisk fysik og matematik, dvs. kendskab til mekanik, termodynamik, elektromagnetisme, vektoranalyse og almindelige samt differentialligninger.

Undervisningsform

Den ugentlige firetimers blok vil bestå i en blanding af forelæsninger, opgaveregning og computerøvelser. Centralt i kurset er to større hjemmeopgaver, hvis bedømmelse indgår i den endelige karakter. Opgaverne er nye fra år til år, og hver opgave fokuserer på et udvalgt problem af aktuel forskningsinteresse.

Fakultet

Bemærkninger

Kontinuumsfysik (10346) og Teoretisk Mikrofluidik (10337) kan følges uafhængigt og overlap gælder kun introduktionen af de grundlæggende fluiddynamiske ligninger.

Se kurset i kursusbasen

Tilmelding

Sprog

Engelsk

Varighed

13 uger

Institut

Fysik

Sted

DTU Lyngby Campus

Kursus ID 10346
Kursustype Kandidat
Semesterstart Uge 5
Semester slut Uge 19
Dage man 13-17
Pris

7.500,00 kr.

0 pladser tilbage

Tilmelding