PMP261: Uvod u mehaniku fluida (216053)

 6 
ECTS
30 P + 30 A
20% primjene e-učenja
Odjel za fiziku (Sceduly)
Nositelji: Bernarda Lovrinčević
Suradnici: Marin Vojković
Ciljevi predmeta
- razumijevanje fizikalnih svojstava fluida i njihovog utjecaj na kinematiku fluida
- točna primjena zakona sačuvanja mase, količine gibanja i energije na protjecanje
fluida
- primjena matematičkih alata potrebnih za opis protjecanja fluida
Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta
Student mora imati usvojene sljedeće ishode učenja:
- primijeniti zakone klasične mehanike na sustav čestica
- primijeniti zakone sačuvanja količine gibanja, kutne količine gibanja i energije
- riješiti probleme gibanja u jednoj dimenziji i gibanja u mediju s otporom
- riješiti fizikalne probleme koristeći Lagrangeovu i Hamiltonovu formulaciju klasične
mehanike
- definirati i diskutirati zakone termodinamike
- razumjeti fizikalne interpretacije diferencijalnih operatora
- koristiti vektorsku analizu u pravokutnim i zakrivljenim koordinatama
- objasniti osnove tenzorske analize
- primijeniti metode rješavanja linearnih diferencijalnih jednadžbi drugog reda
Očekivani ishodi učenja
- klasificirati fluide na temelju njihovih fizikalnih svojstava
- izračunati kinematička svojstva elementa fluida
- kod opisa protjecanja fluida, primijeniti zakone sačuvanja mase, količine gibanja i
energije
- objasniti stvaranje graničnog sloja u fluidu
- kod dobivenih rezultata primijeniti dimenzionalnu analizu
Sadržaj predmeta
1. Lagrangeov i Eulerov opis gibanja (2 sata predavanja i 2 sata vježbi)
2. Svojstva fluida (4 sata predavanja i 4 sata vježbi)
3. Statika fluida (4 sata predavanja i 4 sata vježbi)
4. Kontrolni volumen (2 sata predavanja i 2 sata vježbi)
5. Laminarno strujanje (2 sata predavanja i 2 sata vježbi)
6. Jednadžba kontinuiteta (2 sata predavanja i 2 sata vježbi)
7. Prvi zakon termodinamike za fluid (2 sata predavanja i 2 sata vježbi)
8. Viskoznost (2 sata predavanja i 2 sata vježbi)
9. Jednadžbe gibanja za fluid (4 sata predavanja i 4 sata vježbi)
10. Turbulentno strujanje (2 sata predavanja i 2 sata vježbi)
11. Granični sloj (2 sata predavanja i 2 sata vježbi)
12. Dimenzionalna analiza (2 sata predavanja i 2 sata vježbi)
Vrste izvođenja nastave
- Predavanja
- Vježbe
- Multimedija
- domaće zadaće
Obveze studenata
Pohađati barem 70% predavanja i 70% vježbi.
Praćenje rada studenata (ECTS)
- Pohađanje nastave (1.5)
- Usmeni ispit (2)
- Pismeni ispit (2)
- Domaće zadaće (0.5)
Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata
Dvaput tijekom semestra studenti polažu pisani kolokvij iz dvije polovice gradiva (prva polovicu čine prvih šest, a drugu polovicu drugih šest nastavnih cjelina). Studenti koji na kolokvijima ukupno ostvare više od 50% mogućih bodova su oslobođeni polaganja pisanog ispita i mogu pristupiti usmenom ispitu. Nadalje, studenti koji iz prvog pisanog kolokvija ostvare 50% bodova ili više, mogu usmeni dio ispita polagati u dva dijela (prvi dio, koji uključuje gradivo prvih šest nastavnih cjelina moraju polagati neposredno nakon ocijenjenog prvog pisanog kolokvija). Konačna se ocjena formira na temelju pisanog ispita/kolokvija (1/2 ocjene) i odgovora na usmenom ispitu (1/2 ocjene).
Obvezna literatura
Philip J. Pritchard, John W. Mitchell, Fox and McDonald's Introduction to Fluid Mechanics John Wiley & Sons, 2011.
Izborna literatura
D. J. Acheson
Elementary Fluid Dynamics
Clarendon Press, 2005.
Y. Nakayama & R. F. Boucher
Introduction to Fluid Mechanics
Butterworth, 2000.
Načini praćenja kvalitete
Statistika ispitnih rezultata i studentsko vrednovanje putem anonimne ankete na kraju izvedbe predmeta. Anketa se provodi prema pravilniku Sveučilišta u Splitu.
Izvedba
Sveučilišni diplomski studij
 •  Fizika; smjer: Biofizika (izborni 1. i 3. sem.)
 •  Fizika; smjer: Fizika okoliša (obvezni 1. sem.)
 •  Fizika; smjer: Računarska fizika (izborni 1. i 3. sem.)
 
Napomene:
Vrste nastave (tip): (P) Predavanja; (S) Seminari; (A) Auditorne vježbe; (PK) Vježbe u praktikumu; (L) Laboratorijske vježbe; (M) Metodičke vježbe; (TJ) Vježbe tjelesnog odgoja; (T) Terenske vježbe.
Prije početka nastave moguće su rošade izvođača nastave u svrhu optimizacije opterećenja. Prikazana je testna verzija automatskog generiranja informacija.