PRESENTAZIONE

Il corso e' suddiviso in due parti: la prima ha quale argomento la meccanica dei fluidi elementare; la seconda tratta la turbolenza completamente sviluppata sia a grandi scale spazio temporali che nel regime (ultravioletto) di piccole scale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Obiettivo centrale dell'insegnamento è fornire allo studente un quadro generale, di base ma concettualmente organizzato, di un settore della fisica classica che, pur essendo assai interessante nelle suoi fondamenti teorici e simultaneamente di grande e molteplice utilità applicativa, non può tuttavia che essere trattato molto velocemente nell'ambito degli insegnamenti di base. Buona parte della fluidodinamica (instabilità, turbolenza, fluidi non newtoniani, etc.) costituisce a tutt'oggi importante oggetto di attiva ricerca, collegato in molti modi alle ricerche più attuali di fisica fondamentale.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

A valle del corso ci si attende da parte dello studente la capacita' di risolvere problemi di dinamica dei fluidi e turbolenza che possono essere incontrati nella realta'. Ci si attende anche lo sviluppo di uno spiccato senso critico nel merito di concetti quali la predicibilita' ed il chaos di sistemi complessi quali sono quelli fluidi.

MODALITA' DIDATTICHE

Corso tenuto in modalità tradizionale mediante lezioni frontali con ampio spazio alle esercitazioni finalizzate a fissare i concetti fondamentali.   La prova d’esame sarà costituita da una prova scritta e da una orale. I docenti possono essere contattati dagli studenti per domande o richieste di approfondimento nel corso del semestre nelle ore di ufficio o al di fuori previo accordo.

PROGRAMMA/CONTENUTO

- Introduzione alla meccanica dei fluidi
- Cinematica dei fluidi incompressibili
- Le equazioni di Navier-Stokes e bilanci energetici
- Flussi irrotazionali e formalismo complesso
- Flussi Laminari
- La teoria dello strato limite

- Aspetti fenomenologici della turbolenza: teoria di Kolmogorov 1941 ed invariaza di scala in senso globale
- Il problema della violazione dell'invarianza di scala    e la comparsa  dell'intermittenza: gli approcci frattale e multifrattale
- Cenni ai modelli esatti di turbolenza di scalari passivi

TESTI/BIBLIOGRAFIA

P.K. Kundu, Fluid Mechanics, Fifth Edition, 2014.

U. Frisch, Turbulence, Cambridge Univ. Press. 1995;

E. Ott, Chaos in Dynamical Systems, Cambridge Univ. Press. 1993;

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ANDREA MAZZINO (Presidente)

PIERANTONIO ZANGHI'

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame orale e scritto.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'esame orale è sempre condotto dal docente responsabile e da un altro esperto della materia (di solito un docente di ruolo) ed ha una durata di circa mezzora.  Normalmente costa di due domande, una che verte sulla parte di fluidodinamica elementare e l'altra che rigiuarda la turbolenza. La Commissione giudica, oltre che la preparazione, il grado di raggiungimento degli obiettivi di comunicazione, l'autonomia dell'esposizione ed il livello tecnico dell'esposizione.
La prova scritta è in genere organizzata su due o tre problemi relativi al programma del corso con  difficoltà graduate che permettano al docente di effettuare un accertamento del grado di raggiungimento degli obiettivi formativi. I  membri della Commissione di esame stabiliscono dei criteri per attribuire punteggi parziali alle varie risposte che tengano anche conto della difficoltà dei problemi. In base a tali criteri è possibile associare in modo accurato il punteggio totale acquisito. La prova scritta si ritiene superata (con conseguente accesso alla prova orale) se il voto supera i 18/30.
 Quando la prova scritta non viene passata dallo studente, questo è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte del docente titolare.
Il voto finale e' determinato dalla media  pesata della prova scritta e di quella orale. La Commissione decide preventivamente e uniformemente per tutte le sessioni di esame, quale peso relativo dare alle due prove.

Calendario appelli