Física (plan 2002) 2022-1

Optativas, Métodos Numéricos y Algoritmos Computacionales

• La importancia de la Física Computacional
  • Simulaciones de varios problemas de física y experiencia en cursos anteriores como ejemplos para motivar el curso
• Introducción a los métodos numéricos para la solución de ecuaciones diferenciales
  • El método de Euler
  • Métodos de Runge-Kutta
  • Método de Verlet y sus variantes
    • El algoritmo principal
    • Leap-Frog
    • Algoritmo de velocidades
• Aplicaciones de los algoritmos clásicos a problemas de Física
• Extensiones del algoritmo de Verlet
  • Para sistemas conservativos
  • Con fuerzas disipativas
    • Fuerza de Stokes
    • Fuerza de arrastre
• Métodos de relajación
• Algoritmos genéticos
• Métodos de Monte Carlo
• Aplicaciones de los distintos algoritmos a problemas de Física (Parte importante del curso)
• Simulaciones usando Visual Basic, Python y Julia (o el lenguaje de programación que más te guste)

Debido a la pandemia las clases serán seguramente a distancia. En este caso Alipio ofrecerá asesoría sobre el material del temario y estará en contacto con los participantes del curso en el horario que se defina con los participantes de acuerdo a un plan de trabajo aprobado por todos. Claudia estará calificando y supervisando en la programación en Python y Julia. Alipio puede asesorar en C++, Fortran, Visual Basic lenguajes en donde tiene experiencia.

Una parte atractiva del curso para los interesados es la solución numérica de un problema difícil o imposible de resolver analíticamente, que dará la calificación final. En la solución se podrá usar cualquier o varios métodos numéricos (para compararlos) que se presentan en las referencias.

El libro de Espejel está agotado en papel (antes se regalaban en el curso, pues está publicado por la facultad) y se proporcionará a los participantes una versión digital. Este libro ofrece ejercicios resueltos en Python listos para correrse en el intérprete.

Como aliciente les informamos a los interesados que de los proyectos de final de curso, en semestres anteriores, se están presentado tres en un congreso y también se están escribiendo para enviarlos a la revista de enseñanza de la Sociedad Mexicana de Física. Varios otros proyectos (seis) están en escritura para los mismos fines con los compañeros que estuvieron en cursos anteriores. Otros compañeros que tomaron el curso están realizando o van a realizar su servicio social o tesis de licenciatura en el Laboratorio Interdisciplinario que Alipio coordina en el departamento de Física.

Ojalá y les parezca interesante el curso y se inscriban pues con los proyectos finales nos estamos divirtiendo y aprendiendo a que no hay problema de física que se nos resista.

Bibliografía

Métodos numéricos para la solución de ecuaciones diferenciales, R. Espejel Morales y Alipio Calles, Facultad de Ciencias, UNAM, 2019.