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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola de Engenharia de Lorena
 
Engenharia de Materiais
 
Disciplina: LOM3261 - Métodos Numéricos e Aplicações
Numerical methods and applications

Créditos Aula: 2
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 30 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2023 Desativação:

Objetivos
Introduzir o uso e prática de métodos numéricos para a solução de problemas matemáticos aplicados à Física e Engenharia. O estudante estará capacitado a descrever matematicamente e resolver numericamente problemas com o auxílio de algoritmos computacionais.
 
Introduce the use and practice of numerical methods for solving mathematical problems applied to Physics and Engineering. The student will be able to describe mathematically and numerically solve problems with the aid of computational algorithms.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
3480026 - João Paulo Pascon
1176388 - Luiz Tadeu Fernandes Eleno
 
Programa Resumido
Representação computacional de números em ponto flutuante; Zeros de funções; Sistemas de equações lineares; Método dos Mínimos Quadrados; Interpolação; Integração numérica; equações diferenciais ordinárias.
 
Computational representation of floating point numbers; Root finding; Systems of linear equations; Least squares; Interpolation; Numerical integration; ordinary differential equations.
 
 
Programa
• Números em ponto flutuante: representação e precisão. • Raízes de funções: método da bissecção; método da falsa posição; método de Newton-Raphson; • Solução de sistemas de equações lineares: pivotamento e escalonamento; método de Gauss. • Método dos mínimos quadrados: ajuste de funções lineares nos parâmetros ajustáveis; ajuste de funções linearizáveis; ajuste de funções não-lineares usando a biblioteca scipy.optimize • Interpolação: método de Lagrange; método de Newton; • Integração numérica: regra dos trapézios; regra de Simpson; métodos avançados implementados na biblioteca scipy.integrate.  • Solução de equações diferenciais ordinárias: método de Euler; método de Runge-Kutta; métodos mais avançados da biblioteca scipy.integrate.  
 
• Floating point numbers: representation and precision. • Roots of functions: bisection method; false position method; Newton-Raphson method; • Solution of systems of linear equations: pivoting and scaling; Gauss method. • Least squares method: fitting linear functions to adjustable parameters; adjustment of linearizable functions; fitting nonlinear functions using the scipy.optimize library • Interpolation: Lagrange method; Newton's method; • Numerical integration: trapezoid rule; Simpson's rule; advanced methods implemented in the scipy.integrate library. • Solution of ordinary differential equations: Euler's method; Runge-Kutta method; more advanced methods of the scipy.integrate library.
 
 
Avaliação
     
Método
Aulas expositivas e em laboratório computacional, trabalhos e exercícios comentados.
Critério
Média aritmética de trabalhos propostos ao longo do curso (30%) e duas avaliações individuais (70%).
Norma de Recuperação
Aplicação de uma prova escrita dentro do prazo regimental antes do início do próximo semestre letivo. A nota da segunda avaliação será a média aritmética entre a nota da prova de recuperação e a nota final da primeira avaliação
 
Bibliografia
     
Cunha, M. C. C., Métodos Numéricos. Editora Unicamp, 1993.
Sperandio, D., Mendes, J. T., Monken e Silva, L. H. Cálculo Numérico. Pearson, 2003 
LANGTANGEN, Hans Petter. A Primer on scientific programming with Python, 2a ed. New York: Springer, 2011. 
LANGTANGEN, Hans Petter. Python scripting for computational science, 5a ed. New York: Springer, 2016. 
SCOPATZ, A.; HUFF, K. D. Effective computation in physics: field guide to research in Python. Sebastpol, CA: O’Reilly Media, 2015.
 

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