Física Computacional

Objetivo

Esta é uma das opções que os estudantes inscritos na disciplina PRODEF039 — Engenharia Física dos Dados e da Computação podem escolher. Envolve tópicos de Física Computacional adaptados à investigação que o estudante esteja a realizar no âmbito da sua dissertação. Neste contexto, pretende-se que o estudante desenvolva competências de simulação dos sistemas físicos relacionados com a sua investigação.

Programa

1. Resolução numérica de equações diferenciais usando a linguagem de programação Python e o Sistema de Álgebra Computacional Maxima.
2. Cálculo de valores próprios e funções próprias da equação de Schrödinger.
3. Métodos de Monte Carlo.
4. Resolução de equações de derivadas parciais pelo método de elementos finitos.

Bibliografia

• Linge S. & Langtangen H. P. (2020). Programming for Computations – Python, 2ª edição, Springer, ISBN: 978-3-030-16876-6.
• Langtangen H. P. (2016). A Primer on Scientific Programming with Python, 5ª edição, Springer, ISBN: 978-3-662-49886-6.
• Landau, R. H., Páez, M. J. & Bordeianu, C. (2024). Computational Physics: Problem Solving with Python, 4ª edição, Wiley, ISBN: 978-3-527-41425-3.
• Kiusalaas, J. (2005). Numerical methods in engineering with Python. Cambridge University Press, ISBN: 978-0-521-85287-6.

Material adicional

• Métodos Numéricos com Maxima (livro em HTML e PDF).
• Simulações com VPython.