Detail předmětu
Rovnice matematické fyziky I
FSI-9RF1 Ak. rok: 2024/2025 Letní semestr
Parciální diferenciální rovnice – základní pojmy. Rovnice prvního řádu. 
Klasifikace a kanonický tvar rovnic druhého řádu. Odvození vybraných rovnic matematické fyziky, formulace počátečních a okrajových úloh. 
Klasické metody: metoda charakteristik, Fourierova metoda řad, metoda integrální transformace, metoda Greenovy funkce. Principy maxima. 
Vlastnosti řešení eliptických, parabolických a hyperbolických rovnic.
Jazyk výuky
čeština
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Řešení algebraických rovnic a soustav lineárních rovnic, diferenciální a integrální počet funkce jedné a více proměnných, obyčejné diferenciální rovnice.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Zkouška se skládá z praktické a teoretické části. 
Praktická část: řešení zadaných příkladů 
1. rovnice prvního řádu, 
2. rovnice druhého řádu, klasifikace a převedení na kanonický tvar 
3. formulace počáteční okrajové úlohy pro rovnici vedení tepla v tyči
nebo kmitání struny a její řešení Fourierovou metodou řad. 
Teoretická část: 3 otázky z probrané teorie.
V případě absence student si musí doplnit zameškanou látku samostudiem ze skript. 
Učební cíle
Cílem kurzu je seznámit posluchače s parciálními diferenciálními rovnicemi, 
zejména rovnicemi matematické fyziky, jejich základními vlastnostmi a jejich 
použitím v matematickém modelování, naučit formulovat počáteční a okrajové 
úlohy modelující vybrané konkrétní fyzikální situace. Seznámit s klasickými 
metodami řešení a naučit řešit jednoduché úlohy matematické fyziky.
Základy teorie parciálních diferenciálních rovnic a přehled o možnostech jejich využití při matematickém modelování. Dovednost sestavit matematický model konkrétních vybraných fyzikálních situací a v jednoduchých případech spočítat řešení.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program D-FIN-K: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, doktorský, doporučený kurs
Program D-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, doktorský, doporučený kurs
Typ (způsob) výuky
Přednáška
20 hod., nepovinná
Osnova
 1. Úvod, rovnice prvního řádu. 
 2. Rovnice druhého řádu, klasifikace a kanonický tvar. 
 3.-4. Odvození vybraných rovnic matematické fyziky a formulace počátečních a okrajových úloh. 
 5. Metoda charakteristik. 
 6. Fourierova metoda řad. 
 7. Metoda integrální transformace. 
 8. Metoda Greenových funkcí. 
 9. Principy maxima a harmonické funkce. 
10. Souhrn, srovnání vlastností řešení hyperbolických, parabolických a eliptických rovnic.