UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

INSTITUTO DE FÍSICA

Declaração

Disciplina: Física Computacional I
Código: IFI0207
Carga Horária Total: 64h
Núcleo: Específico Obrigatório
Unidade: IF

Ementa

Ferramentas livres para uso científico: shell script, sed, awk, gnuplot, pacotes gráficos/imagens, scilab, maxima, LaTeX. Linguagens de alto nível para modelagem computacional. Técnicas numéricas aplicadas a sistemas físicos. Problemas de autovalores e autovetores. Técnicas de análise de Fourier e aplicações. Técnicas de solução de equações diferenciais ordinárias e parciais, lineares e não-lineares, em problemas físicos. Método Monte Carlo e aplicações.

Programa

1. FERRAMENTAS LIVRES - INTRODUÇÃO AO GNU/LINUX:
1.1 Distribuições GNU/Linux;
1.2 Instalação de um sistema GNU/Linux;
1.3 Comandos básicos do GNU/Linux;
1.4 Gerenciamento de pacotes nos sistemas baseados no Debian;
1.5 Noções de administração básica do sistema.
2. SHELL SCRIPT:
2.1 Comandos básicos do shell;
2.2 Programação shell;
2.3 SED & AWK.
3. FERRAMENTAS LIVRES PARA EDITORAÇÃO DE TEXTOS:
3.1 Softwares acadêmicos livres;
3.2 O sistema TEX/LATEX2e;
3.2.1 Distribuições TEX/LATEX2e;
3.2.2 Documentação do sistema TEX/LATEX2e;
3.2.3 O LATEX2e;
3.2.4 Gerenciamento de referências: BibTEX.
4. FERRAMENTAS GRÁFICAS – GNUPLOT:
4.1 Gráficos bidimensionais tridimensionoais de funções:
4.2 Gráficos de um arquivo de dados;
4.3 Múltiplos gráficos numa página;
4.4 Salvando os gráficos;
4.5 Ajuste de curvas “Fit”.
5. SCILAB:
5.1 Scilab: polinômios, matrizes e vetores;
5.2 Soluções de raízes, sistemas lineares e edos;
5.3 Gráficos.
6. MAXIMA:
6.1 Operações básicas e deteminação de raízes;
6.2 Cáculo: Limites, Derivadas,Integrais;
6.3 EDOS;
6.4 Construção de gráficos.
7. LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO:
7.1 Fortran 95 ou C++;
7.2 Python 3;
7.3 Jupyter notebook.
8. MODELAGEM COMPUTACIONAL DE SISTEMAS FÍSICOS:
8.1 Técnicas numéricas aplicadas a sistemas físicos;
8.2 Problemas de autovalores e autovetores;
8.3 Técnicas de análise de Fourier e aplicações;
8.4 Método Monte Carlo e aplicações;
8.5 Técnicas de solução de equações diferenciais ordinárias e parciais, lineares e não-lineares, em problemas físicos.

Bibliografia Básica

LANDAU, R. H.; PÁEZ, M. J.; BORDEIANU, C. C. Computational Physics: Problem Solving With Computers. New York: Wiley.
PANG, T. An introduction to computational physics 2nd ed. New York : Cambridge University Press, 2006. 385ill. ISBN 0521825695.
GOULD, Harvey An introduction to computer simulation methods: applications to physical systems. San Francisco: Addison-Wesley, 2006.
GIORDANO, N. J. Computational physics. Cambridge: Cambridge Univ., 2007.
DEVRIES, P. L. A First Course in Computational Physics. New York: Wiley.

Bibliografia Complementar

VESELY, F. J. Computational Physics: An Introduction. New York: Plenum.
LANDAU, R. H; WANGBERG, R. A first course in scientific computing: symbolic, graphic, and numeric modeling using Maple, Java, Mathematica, and Fortran90 Princeton, N.J.: Princeton University Press, 2005.
WILLIAM, H. NUMERICAL recipes the art of scientific computing, Cambridge: Cambridge University Press, 2007.
WILLIAM, H. NUMERICAL recipes in Fortran 90 the art of parallel scientific computings Cambridge: Cambridge University Press, 1996.
SMITH, R. W. Linux: Ferramentas Poderosas. Rio de Janeiro: Ciência Moderna.
KOPKA, H.; DALY, P. W. Guide to LATEX. Boston: Addison-Wesley.
RAPAPORT, D. C The art of molecular dynamics simulation, Cambridge: Cambridge University Press, 2004.
FRENKEL, D.; SMIT, B. Understanding molecular simulation: from algorithms to applications. San Diego: Academic Press, 1996.
ROBERT, Christian P.; CASELLA, George Monte Carlo statistical methods. New York : Springer, 2004.
NEWMAN, M. Computational Physics. CreateSpace Independent Publishing Platform.
NEWHAM, C.; ROSENBLATT, B. Learning the Bash Shell. O’Reilly.
METCALF, M.; REID, J. K.; COHEN, M. Fortran 95/2003 explained. Oxford: Oxford University Press, 2004.
SCHWARTZ, R. L. Learning Perl. O’Reilly.
AKIN, J. E. Object-oriented programming via Fortran 90/95. Cambridge: Cambridge University Press, 2003.
LUTZ, M; ASCHER, D. Learning Python. O’Reilly. Manuais de linux, sed, awk, gnuplot, maxima e latex, dentre outros pacotes.

Documento assinado eletronicamente por Rodrigo Massanori Vilela Utino, Secretário, em 11/11/2021, às 11:26, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no § 3º do art. 4º do Decreto nº 10.543, de 13 de novembro de 2020.

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