FÍSICA COMPUTACIONAL II Ementa Ondas e Modos Normais

Curso Superior de Licenciatura em Física, na modalidade presencial, IFRN, 2012
Ementa
Pré-Requisitos
Créditos
Objetivos
Conteúdos
FÍSICA COMPUTACIONAL II
Ondas e Modos Normais. Eletrodinâmica. Métodos de Monte Carlo. Percolação. Fractais. Modelos de
Crescimento Cinético. Sistemas Complexos. Monte Carlo para Sistemas Termodinâmicos.
Física Computacional I
Teóricos
Experimentais
Carga Horária
60
2
2
O aluno deverá ser capaz de usar métodos numéricos e fazer simulações computacionais de Ondas,
Sistemas Eletrodinâmicos, reconhecer e utilizar Métodos de Monte Carlo, Percolação, Fractais, Modelos de
Crescimento Cinético, Sistemas Complexos e Monte Carlo para Sistemas Termodinâmicos.
1. Ondas e Modos Normais; Oscilações Acopladas e Modos Normais; Soluções Numéricas; Séries de
Fourier; Integrais de Fourier; Espectro de Potência; Movimento Ondulatório; Interferência; Difração de
Fraunhofer; Difração de Fresnel.
2. Eletrodinâmica; Cargas Estáticas; Campos Elétricos; Linhas de Campo; Superfícies Equipotenciais;
Soluções Numéricas para Problemas de Condições de Contorno; Solução de Caminhada Aleatória para a
Equação de Laplace; Campos devidos a Cargas em Movimento; Equações de Maxwell.
3. Métodos de Monte Carlo; Integração Numérica; Integrais Múltiplas; Análise de Erro no Método de
Monte Carlo; Distribuições de Probabilidade Não-Uniformes; Algoritmo de Metrópolis.
4. Percolação; Limiar de Percolação; Encontrando Aglomerados; Expoentes Críticos; Efeito de Tamanho
Finito; Grupo da Renormalização.
5. Fractais e Modelos de Crescimento Cinético; A Dimensão Fractal; Fractais Regulares; Processos de
Crescimento Cinético; Fractais e Caos; Muitas Dimensões.
6. Sistemas Complexos; Automatos Celulares; Criticalidade Auto-Organizada; Redes Neurais; Redes
Crescentes; Algoritmo Genético; Gás na Rede.
7. Sistemas Térmicos; O Ensemble Microcanônico; O Demônio de Maxwell; O Modelo de Ising; Algoritmo
de Metrópolis; Transição de Fase no Modelo de Ising; Fluidos Clássicos.
Procedimentos
Aulas expositivas, gráficos gerados por computador e resolução de problemas.
Metodológicos
Recursos
Lousa, pincel marcador, computador, software de computação algébrica e projetor.
Didáticos
Avaliação Provas escritas, Projetos computacionais e listas de exercícios.
Bibliografia 1. GOULD, H.; TOBOCHNIK, J.; CHRISTIAN, W. An introduction to computer simulation methods:
Básica
applications to physical systems. 3.ed. San Francisco, CA: Pearson Addison Wesley, 2007.
Bibliografia 1. LANDAU, R. H.; PÁEZ, M. J.; BORDEIANU, C. C. Computational physics: problem solving with
Complementar
computers. 2.ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2007.
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