Введение в механику гравитирующего газа
Название спецкурса на английском языке
Introduction to the mechanics of gravitating gas
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра гидромеханики]
Семестр
Полгода (осень)
Тип курса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2024/25
Список тем
Закон Ньютона. Вывод уравнения Пуассона. Гравитационная сила в случае сферической симметрии.
Разложение потенциала вдали от конечного тела. Элементарные решения уравнения Лапласа. Теорема Гаусса. Потенциал однородной сферы и сферической оболочки.
Условия на сильных разрывах с учетом сосредоточенных масс. Разлет сферической оболочки.
Теория гравитационного удара. Слабые разрывы.
Принцип эквивалентности. Группы симметрии уравнений движения. Тензор гравитационных напряжений.
Интегральное определение энергии гравитационного поля. Локальное уравнение энергии. Аналогия с электромагнитным полем.
Уравнения сферически-симметричного движения, условия на разрывах.
Равновесие. Однородная жидкость, политропы, давление излучения. Интегральные свойства равновесия. Неравенства.
Устойчивость. Экстремум энергии при равновесии. Неустойчивость равновесия при показателе адиабаты gamma < 4/3.
Точные решения задачи о равновесии газового шара при gamma = 6/5 и gamma = 2. Численное решение при gamma = 4/3. Зависимости между интегральными параметрами шара.
Динамика пыли. Точные решения, типы движений. Задача о коллапсе однородного сферического пылевого облака.
Сферически-симметричные решения с разделением переменных. Задача о колебаниях однородного шара при gamma = 5/3.
Формирование однородного равновесия и разлета газа при коллапсе пыли. Взрыв.
Гравитационный захват газа. Захват пыли. Расчет головной ударной волны методом тонкого ударного слоя. Торможение гравитирующего тела.
Звездный ветер и аккреция. Холодный ветер. Анализ перехода через скорость звука. Случаи gamma = 5/3 и gamma = 3/2.
Разложение потенциала вдали от конечного тела. Элементарные решения уравнения Лапласа. Теорема Гаусса. Потенциал однородной сферы и сферической оболочки.
Условия на сильных разрывах с учетом сосредоточенных масс. Разлет сферической оболочки.
Теория гравитационного удара. Слабые разрывы.
Принцип эквивалентности. Группы симметрии уравнений движения. Тензор гравитационных напряжений.
Интегральное определение энергии гравитационного поля. Локальное уравнение энергии. Аналогия с электромагнитным полем.
Уравнения сферически-симметричного движения, условия на разрывах.
Равновесие. Однородная жидкость, политропы, давление излучения. Интегральные свойства равновесия. Неравенства.
Устойчивость. Экстремум энергии при равновесии. Неустойчивость равновесия при показателе адиабаты gamma < 4/3.
Точные решения задачи о равновесии газового шара при gamma = 6/5 и gamma = 2. Численное решение при gamma = 4/3. Зависимости между интегральными параметрами шара.
Динамика пыли. Точные решения, типы движений. Задача о коллапсе однородного сферического пылевого облака.
Сферически-симметричные решения с разделением переменных. Задача о колебаниях однородного шара при gamma = 5/3.
Формирование однородного равновесия и разлета газа при коллапсе пыли. Взрыв.
Гравитационный захват газа. Захват пыли. Расчет головной ударной волны методом тонкого ударного слоя. Торможение гравитирующего тела.
Звездный ветер и аккреция. Холодный ветер. Анализ перехода через скорость звука. Случаи gamma = 5/3 и gamma = 3/2.
Список источников
Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика: Учеб. пособие. В 10 т. Т. 1. Теория поля. - 7-е изд., испр.- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.
Дополнительная информация
Слушателям необходимо связаться с лектором по электронной почте.
Время может измениться.
Программа курса доступна на странице https://gidropraktikum.narod.ru/documents.htm
Контактная информация преподавателя https://vk.com/board163670179
День недели
пятница
Время
12:30-14:05
Аудитория
НИИ механики, 240
Аудитория первого занятия
Ещё не назначена
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.