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Júpiter - Sistema de Graduação

Instituto de Física
 
Disciplinas Interdepartamentais do Instituto de Física
 
Disciplina: 4300331 - Métodos computacionais em Física
Computational methods in physics

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2016 Desativação:

Objetivos
Introduzir o aluno a práticas e métodos computacionais voltados à resolução de problemas nas diferentes áreas da Física (Mecânica, Eletromagnetismo, Física Estatística e Mecânica Quântica).
 
 
 
Programa Resumido
1. Introdução ao sistema operacional a ser usado no curso (preferencialmente Linux).
2. Introdução à linguagem científica de programação a ser usada no curso.
3. Introdução aos métodos básicos de cálculo numérico: integração, diferenciação, cálculo de raízes de equações algébricas, método de Runge-Kutta em eq. diferenciais.
4. Desenvolvimento de projetos para solução de problemas nas grandes áreas da Física. Tópicos sugeridos incluem:
4.1. Mecânica Clássica: Oscilações; Ondas, efeito Magnus;
4.2. Eletromagnetismo: Solução numérica da Eq. de Laplace: campos elétricos de distribuições de carga; campos magnéticos produzidos por correntes em fios e solenoides;
4.3. Mecânica Estatística: Modelo de Ising e Método de Monte Carlo;
4.4. Mecânica Quântica: Soluções da Eq. de Schrödinger; oscilador harmônico;
4.5. Aplicações a problemas elementares de Matéria Condensada: dinâmica molecular, poços quânticos, método de tight-binding.
 
 
 
Programa
1. Introdução ao sistema operacional a ser usado no curso (preferencialmente Linux).
2. Introdução à linguagem científica de programação a ser usada no curso.
3. Introdução aos métodos básicos de cálculo numérico: integração, diferenciação, cálculo de raízes de equações algébricas, método de Runge-Kutta em eq. diferenciais.
4. Desenvolvimento de projetos para solução de problemas nas grandes áreas da Física. Tópicos sugeridos incluem:
4.1. Mecânica Clássica: Oscilações; Ondas, efeito Magnus;
4.2. Eletromagnetismo: Solução numérica da Eq. de Laplace: campos elétricos de distribuições de carga; campos magnéticos produzidos por correntes em fios e solenoides;
4.3. Mecânica Estatística: Modelo de Ising e Método de Monte Carlo;
4.4. Mecânica Quântica: Soluções da Eq. de Schrödinger; oscilador harmônico;
4.5. Aplicações a problemas elementares de Matéria Condensada: dinâmica molecular, poços quânticos, método de tight-binding.
 
 
 
Avaliação
     
Método
Aulas expositivas e aulas participativas. Listas de exercícios a serem resolvidos durante a aula e extraclasse.
Critério
Provas, seminários e exercícios a critério do professor.
Norma de Recuperação
Com 2a avaliação.
 
Bibliografia
     
1. N. J. Giordano, Computational Physics (2nd ed) - Prentice Hall, NJ, 2006.
2. W. H. Press, B. P. Flannery, S. A., Teukolsky, and W. T. Vetterling, Numerical Recipes (C ou Fortran) Cambridge University Press.
 

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