Detail předmětu

Počítačová fyzika

FSI-0PFAk. rok: 1999/2000

Obsahem kursu je samostatné řešení úloh z různých oblastí fyzikys využitím personálního počítače. Výběr úloh je proveden tak, abyrozšířil znalosti použití numerických metod pro technické výpočtya modelování fyzikálních dějů, získané v kursu Počítačová fyzika (3pf volitelný předmět v zimním semestru). Jako programovací prostředí je standardně používán Famulus a MathCad, pro řešení závěrečného projektupak Mathematica, Maple, Pascal, případně další programová prostředí.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

0

Garant předmětu

doc. RNDr. Miroslav Doložílek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Prostřednictvím řešení fyzikálních úloh, počítačového modelování
fyzikálních jevů a vyhodnocení výsledků experimentu v programovacích
prostředích Excel, Famulus a MahtCad získá student představu a zkušenosti
s využitím jednotlivých programovacích prostředí pro řešení výpočetních
inženýrských úloh.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou udělení zápočtu je vyřešení všech zadaných příkladů ( 2 až 3
příklady ke každé lekci) a vypracování samostatného závěrečného projektu.
Téma projektu je zadáno na začátku semestru po vzájemné dohodě. Výsledky
řešení zadaných příkladů budou předány v elektronické formě, výsledky
řešení projektu budou specifikovány v zadání projektu. Při udělení zápočtu
musí student prokázat porozumění a zdůvodnit použitý způsob řešení.
O výsledcích projektu přednese referát. Přítomnost na cvičení je povinná.

Učební cíle

Cílem kursu je poznat možnosti využití počítačů v každodenní práci
inženýra. Po absolvování kursu je student schopen využít personální
počítač pro řešení výpočetních úloh do technických předmětů a vyhodnocení
a presentaci výsledků laboratorních měření. Zdůrazněna je samostatná
práci studentů a poznání specifik jednotlivých programových prostředí.

Základní literatura

Wieder, S.: Introduction to MathCad for Scientists and Engineers. McGraw-Hill, Inc. New York, 1992. (EN)
Gould, H. - Tobochnik, J.: An Introduction to Computer Simulation Methods. Part 1 and 2. Adison-Wesley Publishing Company, 1995. (EN)
Zimmerman, R.L. - Olness F.I.: Mathematica for Physics. Addison-Wesley Publishing Company, 1995. (EN)

Doporučená literatura

Šleger,V. - Vrecion,P.: MathCad7. Haar International, Praha 1998. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 2. ročník, letní semestr, ostatní
    obor , 2. ročník, letní semestr, ostatní
    obor , 2. ročník, letní semestr, ostatní

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení na počítači

28 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. RNDr. Miroslav Doložílek, CSc.

Osnova

1. Spřažené harmonické oscilátory. Numerické řešení systému
diferenciálních rovnic.
2. Chaotický pohyb dynamických systémů. Jednoduchá jednorozměrná mapa.
Perioda zdvojení. Obecné vlastnosti jednorozměrných map. Chaotické
chování v klasické mechanice.
3. Náhodná čísla. Generátory pseudonáhodných čísel a jejich testování
(rovnoměrnost, periodičnost). Transformace rozdělení. Náhodná procházka.
4. Fourierův rozvoj periodické funkce. Rychlá Fourierova transformace.
Filtrace šumového signálu.
5. Chyby numerických výpočtů. Korektnost a podmíněnost úlohy.
Stabilita řešení.
6. Závěrečný projekt.