G1031329 - Física Computacional (Métodos matemáticos da Física) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 4.50
• Total: 4.5
• Horas ECTS
• Clase Interactiva Laboratorio: 36.00
• Horas de Titorías: 2.26
• Total: 38.26

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007
• Departamentos: Física Aplicada, Física da Materia Condensada
• Áreas: Física Aplicada, Física da Materia Condensada
• Centro: Facultade de Física
• Convocatoria: 2º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: null

Profesores

Nome	Coordinador
BRAVO QUINTAS, RAMON.	NON
MIGUEZ MACHO, GONZALO.	NON

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo /CLE_01	Ordinario	Clase Expositiva	NON	SI
Grupo /CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	NON
Grupo /CLIL_02	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	NON
Grupo /CLIL_03	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	NON
Grupo /CLIL_04	Horarios	Clase Interactiva Laboratorio	SI	NON
Grupo /TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo /TI-ECTS02	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo /TI-ECTS03	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo /TI-ECTS04	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo /TI-ECTS05	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Obxectivos da materia
Esta materia pretende dotar aos alumnos que a cursen das ferramentas numéricas necesarias para resolver problemas que se poidan expor e relacionados coa Física. É obxectivo desta materia que o alumno coñeza as bases teóricas que subxacen detrás de calquera software que poidan atopar nun futuro de modo que sexan conscientes dos seus rangos de aplicabilidade e limitacións. Para iso é preciso dotar aos alumnos das ferramentas teóricas necesarias así como da experiencia en programar os diferentes métodos.
Neste sentido a materia consta de varias partes. Unha primeira que pretende abordar a resolución de sistemas de ecuacións alxebraicas. Seguidamente abórdanse sistemas de ecuacións en derivadas parciais. A última parte do temario trata de métodos de simulación e modelación. Ao longo de toda materia realizaranse e resolveranse aplicacións concretas sacadas dos diferentes campos da Física.

Contidos
MÉTODOS NUMÉRICOS BÁSICOS. Raíces numéricas de ecuacións e sistemas de ecuacións. Métodos de eliminación e de Newton-Raphson. Interpolación, diferenciación e integración numérica.

RESOLUCIÓN NUMÉRICA DE ECUACIÓNS DIFERENCIAIS ORDINARIAS. Método Euler. Método predictor-corrector. Método de Runge-Kutta. Sistemas dinámicos

RESOLUCIÓN NUMÉRICA DE ECUACIÓNS DIRERENCIALES EN DERIVADAS PARCIAIS. Métodos en diferenzas finitas. Método de elementos finitos.

MÉTODOS DE SIMULACIÓN E MODELACIÓN. Procesos estocásticos e xeración de números aleatorios. Método de Monte Carlo.

EXEMPLOS FÍSICOS

Bibliografía básica e complementaria
- Numerical Recipes. W.H. Press, B.P. Flannery, S.A. Teukolsky and W.T. Vetterling. Cambridge University Press (1988).
- Computational Techniques for Fluide Dynamics. C.A.J. Fletcher. Springer-Verlag (1991).

Competencias
Preténdese que o alumno, ao concluír o curso, estea familiarizado cos diferentes tipos de problemas numéricos que se lle poden expor en Física e que teña as ferramentas básicas para poder abordar o seu estudo con confianza. É máis, o coñecemento profundo destas técnicas numéricas permitirá que o alumno que empregue despois paquetes informáticos comerciais entenda que están facendo os diferentes algoritmos, o seu rango de validez e orixe de posibles erros. Entre estes problemas cabe sinalar a resolución de sistemas de ecuacións alxebraicas e diferenciais (ordinarias e en derivadas parciais), tratamento de datos, etc. Aínda que se achegan coñecementos teóricos rigorosos, a materia ten un enfoque claramente práctico de modo que consideramos máis importante que o alumno saiba resolver problemas numericamente por encima dun coñecemento profundo e rigoroso dos métodos empregados.
Metodoloxía da ensinanza
Compaxinaranse as clases teóricas coas clases prácticas de modo que tras cada bloque teórico destinarase un tempo para a realización dos programas oportunos que resolvan problemas que exemplifiquen o tema abordado. Os programas realizados presentaranse e discutiranse de forma conxunta en clase.
Como obxectivo fundamental preténdese que os alumnos sexan capaces, ao termo do curso, de abordar calquera problema numérico relacionado coa Física dispondo das ferramentas teóricas mínimas para a súa consecución.

Sistema de evaluación
O alumno irá realizando diversas prácticas, programas, para cada un dos temas tratados que deberá entregar, constituíndo isto unha avaliación continua. O peso desta parte na nota final será do 80%, sempre que a participación (asistencia a clase e entrega dos diversos traballos) supere o 60%. A nota final será unha ponderación de todos estes traballos máis o exame final (cuxo peso dentro da materia podería reducirse ata un 20%).

Os alumnos que elixan a avaliación continua, irán realizando diversas prácticas (programas) para cada un dos temas tratados. Sempre que a participación (asistencia a clase e entrega dos diversos traballos) supere o 60%, serán avaliados polo traballo entregado ata o 100% da súa nota.
Para aqueles alumnos que non participen na avaliación continua, ou non a superaron, ou que queiran mellorar a súa cualificación, serán avaliados mediante un exame final.

Tempo de estudo e traballo persoal
Boa parte dos traballos a presentar serán realizados durante as clases prácticas, de todos os xeitos para un aproveitamento óptimo da materia recoméndase dedicar unhas 6 ou 7 horas adicionais de traballo persoal.
Recomendacións para o estudo da materia
Esta é unha materia que non require un esforzo conceptual demasiado importante senón, máis ben, un traballo continuado. Ademais complementa moi ben a outras materias que, dada a súa natureza, necesiten con frecuencia de ferramentas numéricas para resolver os problemas que se van expondo.
É aconsellable que os alumnos que se matriculen desta materia cursen xa as materias de Métodos Matemáticos I-VI así como que posúan coñecementos de programación nalgunha linguaxe científica (C, Fortran, Matlab, etc.)