Sylaby predmetov
1-FYZ-470 Úvod do fyziky Zeme
prof. RNDr. Peter Moczo, DrSc., doc. RNDr. Sebastián Ševčík, CSc., Pavel Kostecký, CSc.
Forma a rozsah výučby: prednáška - P2
Priebežné hodnotenie: 100 % test
Záverečné hodnotenie: 0 % skúška
3 kredity; povinne voliteľný v 2/Z
Cieľ predmetu: Poskytnúť základné vedomosti o štruktúre a fyzikálnych procesoch v Zemi a v okolitom priestore.
Stručná osnova predmetu:
Zem ako planéta. Orbitálny pohyb Zeme, rotácia, precesia, nutácia. Moment zotrvačnosti Zeme. Tiažové pole Zeme a tvar Zeme, geoid. Slapy Zeme. Družicový výskum tiažového poľa Zeme. Štruktúra Zeme a fyzikálne procesy v zemskom telese. Konvekcia v plášti a tektonické pohyby.
Seizmická aktivita, vznik zemetrasení, vznik a šírenie seizmických vĺn, monitorovanie zemetrasení, pohybová rovnica kontinua a teória elastických vĺn, energia a veľkosť zemetrasení, makroseizmické účinky zemetrasení, lokálne efekty zemetrasení, seizmické ohrozenie, predikcia zemetrasení, seizmická tomografia a seizmický model Zeme, seizmická prospekcia.
Hlavné magnetické pole Zeme a jeho zdroje. Gaussove koeficienty, sekulárne zmeny vonkajšieho magnetického poľa. Magnetohydrodynamické generačné mechanizmy v kvapalnom jadre, dynamo. Magnetosféra a ionosféra. Prúdové systémy. Slnečný vietor a vzťahy Slnko-Zem. Magnetické búrky a pulzácie.
Literatúra:
M. Hvoždara, A. Prigancová: Zem - naša planéta. VEDA 1989 (populárny úvod)
F. D. Stacey: Physics of the Earth. Brookfield Press 2000
C. M. R. Fowler: The Solid Earth. Cambridge University Press 1996
W. Lowrie: Fundamentals of Geophysics. Cambridge University Press 1997
D. L. Turcotte, G. Schubert: Geodynamics. Cambridge University Press 2002
P. M. Shearer: Introduction to seismology. Cambridge University Press 1999
J. A. Jacobs: Geomagnetism. Academic Press 1987
Jazyk, v ktorom sa predmet vyučuje: slovenský
1-FYZ-475 Mechanika kontinua a hydrodynamika (1)
prof. RNDr. Peter Moczo, DrSc., Mgr. Peter Guba, PhD.
Forma a rozsah výučby: prednáška - P2
Priebežné hodnotenie: 100 % test
Záverečné hodnotenie: 0 % skúška
3 kredity; povinne voliteľný v 2/L
Cieľ predmetu: Vysvetliť základné pojmy a vzťahy kinematiky a dynamiky kontinua.
Stručná osnova predmetu:
Pojem kontinua. Objemové a plošné sily, vektor napätia. Vektor posunutia, Lagrangeovský a Eulerovský popis. Tenzor napätia, hlavné smery napätia. Deformácia, tenzor deformácie, tenzor rýchlosti deformácie, hlavné smery deformácie. Rovnica rovnováhy a pohybová rovnica kontinua. Reologická klasifikácia látok. Elastické látky, vzťah medzi napätím a deformáciou, termodynamika deformácie a funkcia energie deformácie. Viskózne látky, viskolastické látky, plastické látky a obecné reologické modely. Teorémy jednoznačnosti a reciprocity. Greenova funkcia. Teoréma o reprezentácii. Jednoduché úlohy pružnosti - deformácia vlastnou váhou, torzia kruhového valca, čistý ohyb tyče. Pozdĺžne a priečne elastické vlny v neobmedzenom prostredí.
Literatúra:
M. Brdička, L. Samek, B. Sopko: Mechanika kontinua. Academia 2000
J.R. Barber: Elasticity. Kluwer 2002
F. Maršík: Termodynamika kontinua. Academia 1999
G.T. Mase, G.E. Mase: Continuum mechanics for engineers. CRC Press 1999
Jazyk, v ktorom sa predmet vyučuje: slovenský
1-FYZ-480 Mechanika kontinua a hydrodynamika (2)
prof. RNDr. Peter Moczo, DrSc., Mgr. Peter Guba, PhD.
Forma a rozsah výučby: prednáška - P2
Priebežné hodnotenie: 100 % test
Záverečné hodnotenie: 0 % skúška
3 kredity; povinne voliteľný v 3/Z
Cieľ predmetu: Vysvetliť základné aspekty fyziky reálnych kvapalín a jej aplikácií.
Stručná osnova predmetu:
Pohybové rovnice pre ideálnu kvapalinu. Definícia vírovosti. Nevírový tok. Rovnica pre vírovosť. Pohybové rovnice pre viskóznu kvapalinu. Príklady jednoduchých viskóznych tečení. Tečenia s kruhovými prúdo- čiarami. Konvekcia a difúzia vírovosti. Gravitačné vlny. Disperzia a grupová rýchlosť. Efekty povrchového napätia a kapilárne vlny. Akustické vlny. Vnútorné gravitačné vlny. Vlny s konečnou amplitúdou. Hydraulické skoky a nárazové vlny. Viskózne nárazové vlny a solitárne vlny. Kelvinova-Helmholtzova nestabilita. Tepelná konvekcia. Centrifugálna nestabilita. Stabilita strižného prúdenia. Všeobecná teoréma o stabilite viskózneho prúdenia. Jednoznačnosť ustáleného viskózneho prúdenia. Prechod k turbulencii.
Literatúra:
D. J. Acheson: Elementary Fluid Dynamics. Oxford University Press 1990
M. Van Dyke: An Album of Fluid Motion. Parabolic Press 1982
R. P. Feynman: Feynman Lectures, vol. II. Addison-Wesley Publishing Company 1964
Jazyk, v ktorom sa predmet vyučuje: slovenský
2-FGF-131 Analýza signálu (1)
RNDr. Kováčová, PhD. (KAFZM)
Forma a rozsah výučby: prednáška, cvičenie - P2,C1
Priebežné hodnotenie: 100 % test
Záverečné hodnotenie: 0 % skúška
4 kredity; povinne voliteľný v 1/Z
Cieľ predmetu: Poskytnúť základné vedomosti o spracovaní a analýze signálu a schopnosť aplikovať ich na reálne signály.
Stručná osnova predmetu:
Základné charakteristiky a vlastnosti signálu, Fourierove rady periodických signálov, ich spektrá a obálky. Fourierove rady neperiodických signálov. Konvergencia Fourierových radov a Gibsov jav.
Fourierova transformácia neperiodických signálov, jej základné vlastnosti. Spektrá reálnych signálov.
Korelácia a konvolúcia. Statické a dynamické parametre korelačnej analýzy, spektrá korelačných funkcií, Rayleighova veta. Vzťah medzi koreláciou a konvolúciou. Cross-korelačná a cross-spektrálna analýza.
Analytický signál, Hilbertova transformácia. Spektrálna hustota analytického signálu.
Analógovo-digitálny prevod, vzorkovanie signálov, Nyquistova frekvencia, aliasing.
Diskrétne deterministické signály, diskrétna Fourierova transformácia a jej základné vlastnosti.
Rýchla DFT, algoritmus výpočtu.
Literatúra:
O. Ondráček: Signály a sústavy. Slovenská Technická Univerzita 1999
V. Červený: Spektrální analýza v geofyzice I., SPN Praha 1983
R. Carmona, W.L. Hwang, B. Torésani: Practical Time-Frequency Analysis. Academic Press 1998
Jazyk, v ktorom sa predmet vyučuje: slovenský
2-FGF-157 Fyzika strednej a vysokej atmosféry
RNDr. Adriena Ondrášková, PhD.
Forma a rozsah výučby: prednáška - P2
Priebežné hodnotenie: 20 % test
Záverečné hodnotenie: 80 % skúška
3 kredity; výberový v 1/L
Cieľ predmetu: Poskytnúť základné vedomosti o fyzikálnych procesoch v plynnom obale Zeme, ktoré vplývajú na vznik a stav ionosféry, alebo súvisia s aktuálnymi globálnymi problémami životného prostredia.
Stručná osnova predmetu:
Evolúcia zemskej atmosféry. Žiarenie dopadajúce na atmosféru a jeho variácie. Interakcia elektro- magnetického a korpuskulárneho žiarenia s atmosférou. Bilančná rovnica, ohrev atmosféry absorpciou žiarenia, odvod tepla, teplota.
Difúzia v plyne. Fotochemická a driftová rovnováha.
Atómy a molekuly v základnom a excitovanom stave, svetielkovanie atmosféry a polárne žiare.
Hydrostatická rovnováha, barometrická rovnica. Dynamika atmosféry, riešenie základných rovníc. Kmity atmosféry, šírenie vnútorných gravitačných vĺn.
Základy kinetiky chemických reakcií. Chapmanova teória ozónovej vrstvy. Vertikálne, sezónne, šírkové a iné variácie celkového množstva ozónu. Katalytický rozklad, ozónová diera, medzinárodné dohovory.
Radiačný prenos. Vlastnosti atmosféry a teplota na povrchu. Skleníkový efekt.
Literatúra:
G. Brasseur, S. Solomon: Aeronomy of the Middle Atmosphere. D. Reidel Publishing Company 1984
A. D. Danilov: Popularnaja Aeronomija. Gidrometeoizdat 1989
S. Solomon: Stratospheric ozone depletion. Rev. Geophys., 37 (3), 275-316, 1999
Ondrášková, A.: Aeronómia alebo fyzika strednej a vysokej atmosféry. Učebný text k prednáškam. FMFI UK 2004 (aj na CD ROM)
Jazyk, v ktorom sa predmet vyučuje: slovenský
18.10.2005