П-Свешникова-25-(полгода) (1268355)
Текст из файла
ПРИЛОЖЕНИЕ
-
УКРУПНЕННОЕ НАЗВАНИЕ СПЕЦКУРСА. См. Рабочую программу дисциплины (модуля)
Название спецкурса: Волны на воде
-
Преподаватель (преподаватели): профессор Е.И.Свешникова, чл-кор. РАН А.Г.Куликовский
-
Аннотация курса: Излагаются классические результаты, касающиеся линейных и нелинейных волн на поверхности тяжелой несжимаемой жидкости.
-
Тематическое содержание курса:
| Тема 1 | Постановка задачи о гравитационных поверхностных волнах. Система уравнений, граничные и начальные условия. Задача Коши — Пуассона. |
| Тема 2 | Потенциальные волны бесконечно малой амплитуды. Линеаризация уравнений и граничных условий. Гармонические волны. Длина волны и период. Стоячие волны в бассейне конечной и бесконечной глубины. Собственные колебания бассейна. Явление резонанса. |
| Тема 3 | Прогрессивные волны в бассейне конечной и бесконечной глубины. Фазовая скорость. Дисперсионное уравнение. Капиллярные волны. Граничные условия при наличии поверхностного натяжения. Дисперсионное уравнение. |
| Тема 4 | Общее решение задачи Коши — Пуассона для волн малой амплитуды. Дисперсия волн. Групповая скорость. Энергия волн. Перенос энергии прогрессивной волной. |
| Тема 5 | Длинные волны. Приближение "мелкой воды". Система уравнений мелкой воды. |
| Тема 6 | Свободные длинные волны малой амплитуды. Волновое уравнение. Решение в виде бегущей волны. Решение Даламбера. |
| Тема 7 | Вынужденные волны при действии периодической внешней силы (массовой или поверхностной). Резонанс. |
| Тема 8 | Волны на границе раздела двух потоков тяжелой жидкости разной плотности. Задача об устойчивости тангенциального разрыва. Учет поверхностного натяжения. Внутренние волны в двухслойной жидкости. Баротропная и бароклинная моды. Явление "мертвой воды". |
| Тема 9 | Внутренние волны в непрерывно стратифицированной жидкости. Волны при наличии берега. Волны при наличии уступа дна. Отражение и прохождение волн при прямом и косом падении. Волновой вектор. Краевые и захваченные волны. Волны на шельфе. |
| Тема 10 | Уравнения движения жидкости с учетом вращения Земли. Сила Кориолиса, параметр Кориолиса. Гравитационные волны в канале на поверхности вращающейся Земли. Волны Кельвина. |
| Тема 11 | Волновые движения в горизонтальной плоскости на поверхности вращающейся Земли. Приближение β-плоскости. Волны Россби (планетарные волны). |
| Тема 12 | Нелинейные на мелкой воде. Волны Римана. Опрокидывание волны. Образование гидравлического прыжка. |
| Тема 13 | Условия на скачке глубины (гидравлическом прыжке) для модели мелкой воды. Условие невозрастания механической энергии на скачке. Направление и скорость движения фронта. |
| Тема 14 | Нелинейные диспергирующие волны. Уравнение Кортевега — де Вриза. |
| Тема 15 | Исследование интегральных кривых уравнения Кортевега — де Вриза с помощью фазовой плоскости. Кноидальные волны. Решение в виде солитона. |
-
Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки результатов обучения, характеризующих этапы формирования компетенций.
Вопросы к экзамену
-
Постановка задачи о гравитационных поверхностных волнах. Система уравнений, граничные и начальные условия. Задача Коши — Пуассона.
-
Потенциальные волны бесконечно малой амплитуды. Линеаризация уравнений и граничных условий.
-
Гармонические волны. Длина волны и период. Стоячие волны в бассейне конечной и бесконечной глубины. Собственные колебания бассейна. Явление резонанса.
-
Прогрессивные волны в бассейне конечной и бесконечной глубины. Фазовая скорость. Дисперсионное уравнение.
-
Капиллярные волны. Граничные условия при наличии поверхностного натяжения. Дисперсионное уравнение.
-
Общее решение задачи Коши — Пуассона для волн малой амплитуды.
-
Дисперсия волн. Групповая скорость.
-
Энергия волн. Перенос энергии прогрессивной волной.
-
Длинные волны. Приближение "мелкой воды". Система уравнений мелкой воды.
-
Свободные длинные волны малой амплитуды. Волновое уравнение. Решение в виде бегущей волны. Решение Даламбера.
-
Вынужденные волны при действии периодической внешней силы (массовой или поверхностной). Резонанс.
-
Волны на границе раздела двух потоков тяжелой жидкости разной плотности. Задача об устойчивости тангенциального разрыва. Учет поверхностного натяжения.
-
Внутренние волны в двухслойной жидкости. Баротропная и бароклинная моды. Явление "мертвой воды".
-
Внутренние волны в непрерывно стратифицированной жидкости.
-
Волны при наличии берега. Волны при наличии уступа дна. Отражение и прохождение волн при прямом и косом падении. Волновой вектор. Краевые и захваченные волны. Волны на шельфе.
-
Уравнения движения жидкости с учетом вращения Земли. Сила Кориолиса, параметр Кориолиса.
-
Гравитационные волны в канале на поверхности вращающейся Земли. Волны Кельвина.
-
Волновые движения в горизонтальной плоскости на поверхности вращающейся Земли. Приближение β-плоскости. Волны Россби (планетарные волны).
-
Нелинейные на мелкой воде. Волны Римана. Опрокидывание волны. Образование гидравлического прыжка.
-
Условия на скачке глубины (гидравлическом прыжке) для модели мелкой воды. Условие невозрастания механической энергии на скачке. Направление и скорость движения фронта.
-
Нелинейные диспергирующие волны. Уравнение Кортевега — де Вриза.
-
Исследование интегральных кривых уравнения Кортевега — де Вриза с помощью фазовой плоскости. Кноидальные волны. Решение в виде солитона.
-
Перечень дополнительной учебной литературы:
-
Н.Е.Кочин, И.А.Кибель, Н.В.Розе, Теоретическая гидромеханика, т.1. М. Физматгиз, 1963.
-
Дж.Бэтчелор, Введение в динамику жидкости, М. Мир, 1973.
-
А.Гилл, Динамика атмосферы и океана, т.1,2, М. Мир, 1986.
-
П.Ле Блон, Л.Майсек, Волны в океане, ч.1,2, М.Мир, 1981.
-
А.Б.Рабинович, Длинные гравитационные волны в океане: захват, резонанс, излучение, С-Петербург. Гидрометеоиздат, 1993.
-
Дж.Уизем, Линейные и нелинейные волны, М. Мир, 1977.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.














