Modelování fyzikálních procesů (FSI-TMP)

Akademický rok 1999/2000
Garant: doc. RNDr. Jiří Macur, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:

Výstupy studia a kompetence:
Strukturované programování a objektové programování. Simulační jazyky.
Modelování fyzikálních objektů prostřednictvím obecných datových typů.
Objekt jako datový typ.
Atributy a metody objektů, dědičnost a polymorfizmus metod.
Základní grafické nástroje pro animaci.
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
Seznámení se základními simulačními prostředky, implementace
simulace jednoduchých fyzikálních soustav, simulační experiment -
ověření některých zákonů fyzikální statistiky. Animační techniky,
animovaná simulace dynamické soustavy.
Předmět je mezioborový: je zaměřen jak na moderní programovací
techniky, tak na fyzikální stránku simulovaných soustav.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
 
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  14 × 1 hod. nepovinná                  
    Cvičení na počítači  14 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Simulace dynamické vícečásticové soustavy.
Animace pohybu objektu.
Interakce objektu s jinými objekty a okolím - model ideálního plynu.
Měření během simulace.
Ověření ekvipartičního a ergodického principu.
Ověření některých zákonů termodynamiky.
Kreace a anihilace objektů.
Mikrokanonický, kanonický a velký kanonický systém.
Simulace jiných typů interakce (gravitační, elektrostatické, elastické ..)
Ověření viriálového teorému.
Několik poznámek k deterministickému chaosu.
    Cvičení na počítači Simulace vývoje vlnového klubka.
Metody rychlého numerického řešení Schrödingerovy rovnice.
Animace vlnového balíku.
Částice v potenciálové jámě a v obecném potenciálovém poli.
Vývoj a doba života rezonancí.
Harmonický oscilátor.
Zpřesnění představ o dynamickém chování vlnového klubka.
Koherentní stav oscilátoru. Stlačení stavy.
Trajektorie atomů v krystalu.
Literatura - základní:
2. BAKER, G.L. - GOLLUB, J.P.: Chaotic Dynamics - an Introduction
3. ECKSTEIN, W: Computer Simulation of Ion-Solid Interactions
Literatura - doporučená:
1. Macur J. : Úvod do teorie dynamických systémů a jejich simulace
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2301-5 prezenční studium Přesná mechanika a optika -- kl 3 Volitelný 2 1 L
M2301-5 prezenční studium Fyzikální inženýrství -- kl 3 Volitelný 1 3 L
M2301-5 prezenční studium Fyzikální inženýrství -- kl 3 Volitelný 2 1 L