Nicolaus Copernicus University in Torun - Central Authentication Service
Strona główna

Astrophysical fluid mechanics

General data

Course ID: 0800-M-ASTROMECH
Erasmus code / ISCED: (unknown) / (0539) Physical sciences, not elsewhere classified The ISCED (International Standard Classification of Education) code has been designed by UNESCO.
Course title: Astrophysical fluid mechanics
Name in Polish: Astrofizyczna mechanika płynów
Organizational unit: Faculty of Physics, Astronomy and Informatics
Course groups: (in Polish) Wykłady monograficzne do wyboru (oferowane w danym roku akademickim)
ECTS credit allocation (and other scores): 3.00 Basic information on ECTS credits allocation principles:
  • the annual hourly workload of the student’s work required to achieve the expected learning outcomes for a given stage is 1500-1800h, corresponding to 60 ECTS;
  • the student’s weekly hourly workload is 45 h;
  • 1 ECTS point corresponds to 25-30 hours of student work needed to achieve the assumed learning outcomes;
  • weekly student workload necessary to achieve the assumed learning outcomes allows to obtain 1.5 ECTS;
  • work required to pass the course, which has been assigned 3 ECTS, constitutes 10% of the semester student load.
Language: Polish
Prerequisites:

(in Polish) 1. Znajomość algebry liniowej, rachunku różniczkowego i całkowego.

2. Znajomość metod całkowania numerycznego równań różniczkowych zwyczajnych.

3. Znajomość podstaw fizyki w zakresie mechaniki, termodynamiki i elektrodynamiki klasycznej.

Type of course:

(in Polish) przedmiot fakultatywny

Total student workload:

(in Polish) Całkowity nakład pracy: 150g

30g praca z udziałem nauczycieli - wykład

30g praca indywidualna - przygotowanie się do bieżących zajęć

30g praca indywidualna - przygotowanie się do egzaminu

Learning outcomes - knowledge:

(in Polish) W1 - posiada wiedzę na temat mechaniki i elektrodynamiki płynów w zakresie niezbędnym do rozumienia i modelowania procesów astrofizycznych

(astronomia K_W01)



Learning outcomes - skills:

(in Polish) U1 - student potrafi posługiwać się aparatem teoretycznym mechaniki płynów i magnetohydrodynamiki oraz rozumie procesy z udziałem przepływów gazu i pola magnetycznego w różnorodnych sytuacjach astrofizycznych.

(astronomia K_U04)

Learning outcomes - social competencies:

(in Polish) K1 - zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia (astronomia K_K01). W szczególności student rozumie znaczenia matematycznego modelowania zjawisk przyrodniczych jako podstawowego źródła wiedzy astronomicznej i wiedzy o otaczającym świecie.

Teaching methods:

(in Polish) Wykład konwencjonalny

Expository teaching methods:

- informative (conventional) lecture

Short description: (in Polish)

Celem wykładu jest zaznajomienie słuchacza z podstawową wiedzą dotyczącą budowy, dynamiki oraz własności obserwacyjnych, klasyfikacji i ewolucji galaktyk.

Full description: (in Polish)

Program wykładu monograficznego

ASTROFIZYCZNA MECHANIKA PŁYNÓW

obejmuje następujące zagadnienia:

* Równania hydrodynamiki

* Równanie równowagi hydrostatycznej

* Równanie Bernouliego, dysza de Lavala

* Równanie wirowości, Tw. Kelvina o wirowości

* Fale dźwiękowe o małej amplitudzie

* Fale dźwiękowe o skończonej amplitudzie

* Fale uderzeniowe, relacje Rankine'a-Hugoniot'a

* Wybuchy supernowych

* Niestabilność konwektywna

* Niestabilność Rayleigha-Taylora

* Niestabilność Kelvina-Helmholtza

* Niestabilność Jeansa

* Niestabilność termiczna

* Sferyczna akrecja i wiatry

* Przepływy lepkie, równanie Naviera-Stokesa

* Liczba Reynoldsa, lepkość molekularna, lepkość turbulentna

* Hydrodynamika dysków akrecyjnych, parametr lepkości "alfa"

* Równania magnetohydrodynamiki

- siła Lorentza, ciśnienie magnetyczne i naprężenie magnetyczne

- równanie indukcji i wmrożenie pola magnetycznego

- prawo Ohma

* Magnetyczna liczba Reynoldsa, dyfuzja magnetyczna

* Fale MHD: Alfvena, szybka i wolna fala magnetodźwiękowa

* Magnetohydrodynamika w rotującym ukł. współrzędnych, kryterium stabilności Rayleigha

* Niestabilność magnetorotacyjna w dyskach akrecyjnych

* Wyporność magnetyczna, niestabilność Parkera

* Rekoneksja magnetyczna i aktywność korony Słonecznej

* Turbulencja i jej znaczenie w astrofizyce

* Dynamo magnetohydrodynamiczne

Bibliography: (in Polish)

1. "Principles of Astrophysicsl Fluid Dynamics", C.J. Clarke, R.F. Carswell, Cambridge University Press, 2014

2. "Astrophysical Flows, J. Pringle, A. King, Cambridge University Press, 2014

3. The Physics of Fluids and Plasmas, Arnab Rai Choudhuri, Cambridge University Press, 1998

4. "Gas dynamics" F.H. Shu, University Science Books 1992

5. Elektrodynamika klasyczna", J.D. Jackson, PWN

Assessment methods and assessment criteria: (in Polish)

Egzamin składa się z części pisemnej i ustnej.

Obydwie części egzaminu dotyczą całości materiału omawianego na wykładzie (efekty kształcenia W1, W2, U1).

Ocena zależna od procentowej łącznej miary wartości odpowiedzi.

50-59% dst

60-69% dst+

70-79% db

80-89% db+

90-100% bdb

Classes in period "Winter semester 2021/22" (past)

Time span: 2021-10-01 - 2022-02-20
Selected timetable range:
Navigate to timetable
Type of class:
Lecture, 30 hours more information
Coordinators: Michał Hanasz
Group instructors: Michał Hanasz
Students list: (inaccessible to you)
Examination: Course - Examination
Lecture - Examination
Notes: (in Polish)

W roku akademickim 2020/2021 wykład odbywa się w trybie on-line na platformie Big Blue Button: https://hyperion.astro.uni.torun.pl/b/mic-hzq-6dw

Course descriptions are protected by copyright.
Copyright by Nicolaus Copernicus University in Torun.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ contact accessibility statement mapa serwisu USOSweb 7.0.4.0-2 (2024-05-20)