Física (plan 2002) 2025-1

Séptimo Semestre, Física Computacional

BIENVENIDAS Y BIENVENIDOS AL CURSO DE FISICA COMPUTACIONAL, GRUPO 8241

Quienes vamos a impartir este curso en el grupo 8241 hemos trabajado desde hace tiempo
en métodos numéricos para el estudio de problemas de la física


EL CURSO DE EVALUARA CON:

- Examenes
- Tareas
- Elaboración de un proyecto final

EQUIPO DE TRABAJO:

Profesores: Gerardo Ruiz Chavarría.
Cubículo 416, Departamento de Física
Taller de Fluidos, Ed. Tlahuizcalpan
e-mail: gruiz@unam.mx

Gregorio Ruiz Chavarría
e-mail: gregorio@ciencias.unam.mx

Ayudante: Ernesto López Cacho
e-mail: ernestolopez@ciencias.unam.mx



TEMARIO

Temario:

Introducción

Instalación de Linux en dispositivos móviles (tabletas y teléfonos celulares)
Uso de protocolos de comunicación para conectarse a otros equipos funcionando en Linux (ssh y sftp)
Sistemas operativos. Comandos básicos en UNIX. Linux.
Lenguaje fortran. Comandos elementales y funciones intrínsecas. Variantes
de fortran.
Variables en lenguajes de programación: enteros, reales, complejos,
cadenas de texto, variables de doble precisión.
Errores en soluciones numéricas: redondeo, discretización y condiciones iniciales
Ejemplos de problemas de física resueltos con procedimientos numéricos.

II) Interpolación e integración numérica
Series de Taylor y series de Fourier.
Interpolación de Lagrange.
Diferencias divididas.
Método de splines.

Integración por método del trapecio.
Método de Romberg.
Integración adaptativa.

III) Ceros de una función

Método de bisección.
Falsa posición.
Método de Newton.
Métodos de la secante y sustitución sucesiva.

IV) Álgebra lineal y sistemas de ecuaciones lineales.
Vectores y matrices.
Multiplicación de matrices.
Inversión de matrices.
Eliminación gaussiana y pivoteo.
Cálculo de determinantes.
Cálculo de valores y vectores propios.
Métodos iterativos

V) Ecuaciones diferenciales ordinarias.
Discretización de ecuaciones diferenciales.
Método de Euler.
Método de la serie de Taylor.
Esquemas de Runge-Kutta.
Método de predictor-corrector.

VI) Ecuaciones diferenciales parciales
Método de diferencias finitas
Soluciones en dos dimensiones
Solución de ecuaciones no lineales

VII) Tratamiento de señales e instrumentación.
Fundamentos de muestreo de datos.
Transformada de Fourier.
Filtros pasa-bajos, pasa-altos y pasa-banda.
Control de dispositivos por puerto serial o paralelo.
Sincronización de dispositivos.



BIBLIOGRAFIA

1) Burden R.L y Faires J.D. Análisis numérico. International Thomson Editores S.A
e C.V., séptima edición. México, 2002. 839 pp.

2) Mathews J.H. y Fink, K.D. Métodos numéricos con matlab. Prentice Hall. Madrid,
2000. 721 pp.

3) Metcalf M., Reid J. y Cohen M. Fortran 95/2003 explained. Oxford University
Press. Oxford, 2008. 416 pp.

4) Brainerd W.S. Guide to Fortran 2003 Programming. Springer . Dordrecth, 2009.

5) Griffiths D.F. y D.J. Higham. Numerical Methos for Ordinary Differential Equations. Initial value problems.
Springer. Londres, 2010..

6) Hohen H. Numerical Approximations Methods. Springer. Nueva York, 2011

7) Stickler B.A. y E. Schachinger. Basic Concepts in Computational Physics. Segunda edición.
Springer. Suiza, 2016.