Física Computacional

só um divisor

Ementa

Introdução as ferramentas computacionais em física: editoração e processamento de texto científico, programas de confecção de gráficos, bibliotecas livres, programas de manipulação algebraica e linguagens de programação. Resolução de problemas físicos utilizando métodos computacionais.

Objetivos

Apresentar e instrumentalizar os alunos para utilizar ferramentas e técnicas na realização de modelagem de sistemas físicos utilizando computadores, cálculo numérico em física, confeição de gráficos e editoração de didáticos e técnico-científicos

Programa

  1. Resolução de problemas físicos utilizando métodos computacionais e linguagens de programação
    • Modelagem matemática de situações físicas
    • Expressão do modelo matemático em linguagem algorítmica
    • Implementação do algoritmo em alguma linguagem de programação tal como Pascal, C, C++, Fortran, JavaScript, Maple, Octave, Maxima, etc., com liberdade de escolha para professor e alunos.
  2. Bibliotecas de rotinas de cálculo numérico.
    • Técnicas de incorporação de rotinas de cálculo numérico disponíveis tais como Numerical Recipes, ROOT, etc, a programas desenvolvidos pelo usuário.
    • Uso de rotinas numéricas que implementam métodos tais como os listados abaixo na solução de problemas físicos
      • Eliminação de Gauss-Jordan para solução de sistemas lineares
      • Interpolação de funções
      • Números aleatórios
      • Ordenamento de dados
      • Raízes de equações
      • Ajuste de equações
      • Ajuste de funções a dados experimentais (reta por mínimos quadrados)
      • Integração de equações diferenciais (Runge-Kutta)
      • Etc.
  3. Elaboração de gráficos utilizando programas tais como Excel, Origin, Maple, Xmgrace, ROOT etc.
    • Elaboração de gráficos a partir de dados
    • Elaboração de dados a partir de funções
    • Gráficos lineares e logarítmicos
    • Histograma e distribuições
    • Gráficos de funções de duas variáveis
  4. Editoração e processamento de texto técnico-científico
    • Estrutura e formatação de documentos científicos: texto, tabelas, gráficos, figuras, legendas, fórmulas, variáveis, caráteres especiais, etc.
    • Apresentação e comparação de editores e processadores de documentos tais como MS_Word, LaTeX, HTML, etc.

Bibliografia

Metodologia

A disciplina será ministrada fazendo uso de aulas expositivas convencionais, aulas expositivas com projetor multimídia (data-show) e aulas práticas em laboratório de informática, se disponível e funcional. Além de exercícios de fixação dos conteúdos, os alunos deverão desenvolver projetos computacionais em modelagem de sistemas físico

Sistema de Avaliação

A nota final terá a seguinte composição porcentual: