Detail předmětu

Modelování fyzikálních procesů

FSI-TMPAk. rok: 1999/2000

Seznámení se základními simulačními prostředky, implementace
simulace jednoduchých fyzikálních soustav, simulační experiment -
ověření některých zákonů fyzikální statistiky. Animační techniky,
animovaná simulace dynamické soustavy.
Předmět je mezioborový: je zaměřen jak na moderní programovací
techniky, tak na fyzikální stránku simulovaných soustav.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. RNDr. Jiří Macur, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Strukturované programování a objektové programování. Simulační jazyky.
Modelování fyzikálních objektů prostřednictvím obecných datových typů.
Objekt jako datový typ.
Atributy a metody objektů, dědičnost a polymorfizmus metod.
Základní grafické nástroje pro animaci.

Učební cíle


Základní literatura

BAKER, G.L. - GOLLUB, J.P.: Chaotic Dynamics - an Introduction
ECKSTEIN, W: Computer Simulation of Ion-Solid Interactions

Doporučená literatura

Macur J. : Úvod do teorie dynamických systémů a jejich simulace

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 1. ročník, letní semestr, volitelný
    obor , 1. ročník, letní semestr, volitelný
    obor , 3. ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

14 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. RNDr. Jiří Macur, CSc.

Osnova

Simulace dynamické vícečásticové soustavy.
Animace pohybu objektu.
Interakce objektu s jinými objekty a okolím - model ideálního plynu.
Měření během simulace.
Ověření ekvipartičního a ergodického principu.
Ověření některých zákonů termodynamiky.
Kreace a anihilace objektů.
Mikrokanonický, kanonický a velký kanonický systém.
Simulace jiných typů interakce (gravitační, elektrostatické, elastické ..)
Ověření viriálového teorému.
Několik poznámek k deterministickému chaosu.

Cvičení na počítači

28 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. RNDr. Jiří Macur, CSc.

Osnova

Simulace vývoje vlnového klubka.
Metody rychlého numerického řešení Schrödingerovy rovnice.
Animace vlnového balíku.
Částice v potenciálové jámě a v obecném potenciálovém poli.
Vývoj a doba života rezonancí.
Harmonický oscilátor.
Zpřesnění představ o dynamickém chování vlnového klubka.
Koherentní stav oscilátoru. Stlačení stavy.
Trajektorie atomů v krystalu.