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;