Física Computacional

Código:

FIS2009

Sigla:

FIS2009

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2021/2022 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:F	65	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Pretende-se introduzir  aos estudantes um conjunto de métodos computacionais e da sua aplicação em variados campos da Física e da Engenharia.

Resultados de aprendizagem e competências

Identificar no problema de Física e respectivas equações o problema computational. Identificar algoritmos apropriados para a resolução dessas equações. Implementar esses algoritmos numa linguagem de programação. Analisar os resultados obtidos criticamente, em particular comparando com casos limite conhecidos e/ou resolúveis analiticamente.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Conhecimento de Física Geral e alguma experiência de uma linguagem de programação.

Programa

1. Revisões de Python com particular foco no uso do numpy e matplotlib


2. Integrais e Derivadas.


3. Solução de sistemas de equações lineares e não lineares.


4. Transformadas de Fourier.


5. Equações diferenciais ordinárias.


6. Equações diferenciais às derivadas parciais.


7. Processos Estocásticos e Métodos de Monte Carlo.

Bibliografia Obrigatória

Newman Mark E. J.; Computational physics. ISBN: ISBN: 978-1-4801-4551-1
Gould Harvey; An introduction to computer simulation methods. ISBN: 0-201-50604-1
Chapra Steven C.; Numerical methods for engineers. ISBN: 0-07-010664-9

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas de exposição (teóricas) e aulas prácticas para resolução de problemas no computador.

Software

C++, Eigen
Python, matplotlib, numpy, scipy, jupyter notebook

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Trabalho escrito	20,00
Teste	10,00
Exame	70,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	106,00
Frequência das aulas	56,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Os alunos têm que estar presentes em pelo menos 3/4 das aulas práticas previstas.
Para poderem submeter-se a exame têm que ter nota positiva nos trabalhos de casa.

Fórmula de cálculo da classificação final

- 2 trabalhos de casa (20%).
- Um teste  de Moodle (10%).
-Um exame (70%).

Provas e trabalhos especiais

Trabalho de estágio/projeto

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Melhoria de classificação

Apenas é possível melhorar a componente de exame da avaliação.

Observações

Os alunos que obtiverem mais de 16 valores têm que defender a nota em prova adicional.
O Júri da disciplina é constituído pelos professores: