Předmět: Rovnice matematické fyziky

» Seznam fakult » PRF » OPT
Název předmětu Rovnice matematické fyziky
Kód předmětu OPT/RMFY
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný, Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Fiurášek Jaromír, prof. Mgr. Ph.D.
Obsah předmětu
1) Odvození vybraných rovnic matematické fyziky 2) Parciální diferenciální rovnice prvního řádu 3) Klasifikace lineárních parciálních diferenciálních rovnic 2. řádu, převod na kanonický tvar 4) Typy úloh dle počátečních a okrajových podmínek 5) Řešení vlnové rovnice, d'Alembertův vzorec, Poissonův vzorec, Kirchhoffův vzorec 6) Princip superpozice, Fourierova metoda řad 7) Cauchyho úloha pro rovnici vedení tepla, metoda integrální transformace 8) Metoda Greenovy funkce 9) Harmonické funkce, princip maxima 10) Metoda potenciálů, objemový potenciál, potenciál jednoduché vrstvy, potenciál dvojité vrstvy 11) Numerické řešení parciálních diferenciálních rovnic, metoda sítí 12) Metoda konečných prvků

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení, Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
  • Domácí příprava na výuku - 50 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 48 hodin za semestr
  • Účast na výuce - 52 hodin za semestr
Výstupy z učení
Základní kurs z rovnic matematické fyziky. Studenti se seznámí s klasifikací a vlastnostmi lineárních parciálních diferenciálních rovnic druhého řádu a s metodami jejich řešení.
Předmět zaměřený na získání znalostí. Znalost základních typů lineárních parciálních rovnic druhého řádu a metod jejich řešení, schopnost definovat hlavní pojmy a popsat hlavní přístupy. Schopnost aplikovat teoretické znalosti při řešení konkrétních problémů.
Předpoklady
Znalost integrálního a diferenciálního počtu a Fourierovy transformace.

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Účast na cvičeních je povinná, účast na přednáškách nepovinná ale doporučená. Zápočet udělen za účast na cvičeních a vypracování sad domácích úkolů. Ústní zkouška v rozsahu přednášené problematiky.
Doporučená literatura
  • Dont, M. (2008). Úvod do parciálních diferenciálních rovnic. Praha.
  • Franců, J. (2003). Parciální diferenciální rovnice. Brno.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Aplikovaná matematika - specializace Data Science (2020) Kategorie: Matematické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Matematika (2020) Kategorie: Matematické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Obecná fyzika a matematická fyzika (2019) Kategorie: Fyzikální obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Optika a optoelektronika (2019) Kategorie: Fyzikální obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Aplikovaná matematika - specializace Průmyslová matematika (2020) Kategorie: Matematické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní