Física Computacional
(Curso Académico 2022 - 2023)
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1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 279193204
  • Centro: Facultad de Ciencias
  • Lugar de impartición: Facultad de Ciencias
  • Titulación: Grado en Física
  • Plan de Estudios: 2009 (publicado en 25-11-2009)
  • Rama de conocimiento: Ciencias
  • Itinerario/Intensificación:
  • Departamento/s:
  • Área/s de conocimiento:
    • Física Aplicada
  • Curso: 3
  • Carácter: Obligatorio
  • Duración: Segundo cuatrimestre
  • Créditos ECTS: 6,0
  • Modalidad de impartición: Presencial
  • Horario: Ver horario
  • Dirección web de la asignatura: Ver web de la asignatura
  • Idioma: Castellano
2. Requisitos para cursar la asignatura
Los alumnos que no superen el 50% de los créditos del módulo de Formación Básica deberán matricularse, en el curso siguiente, de los créditos no superados y sólo podrán matricularse del número de créditos apropiado de este módulo hasta llegar al máximo de 60 créditos
3. Profesorado que imparte la asignatura

Profesor/a Coordinador/a: JUSTO ROBERTO PEREZ CRUZ

General:
Nombre:
JUSTO ROBERTO
Apellido:
PEREZ CRUZ
Departamento:
Física
Área de conocimiento:
Física Aplicada
Grupo:
G1 y G2
Contacto:
Teléfono 1:
Teléfono 2:
Correo electrónico:
juperez@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 09:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Todo el cuatrimestre Martes 09:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Todo el cuatrimestre Miércoles 16:30 18:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Observaciones:
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 09:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Todo el cuatrimestre Martes 09:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Todo el cuatrimestre Miércoles 16:30 18:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Observaciones:
General:
Nombre:
ALBANO JOSE
Apellido:
GONZALEZ FERNANDEZ
Departamento:
Física
Área de conocimiento:
Física Aplicada
Grupo:
G1 y G2
Contacto:
Teléfono 1:
92231 8245
Teléfono 2:
Correo electrónico:
aglezf@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 12:00 14:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 4 36
Todo el cuatrimestre Martes 16:00 18:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 4 36
Todo el cuatrimestre Miércoles 12:00 14:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 4 36
Observaciones:
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 12:00 13:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 4 36
Todo el cuatrimestre Jueves 11:00 13:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 4 36
Todo el cuatrimestre Jueves 16:30 18:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 4 36
Observaciones:
General:
Nombre:
JAVIER
Apellido:
GONZALEZ PLATAS
Departamento:
Física
Área de conocimiento:
Física Aplicada
Grupo:
Contacto:
Teléfono 1:
922318251
Teléfono 2:
Correo electrónico:
jplatas@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 09:00 12:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 5 54
Todo el cuatrimestre Jueves 15:00 18:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 5 54
Observaciones:
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 09:00 12:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 5 54
Todo el cuatrimestre Jueves 15:00 18:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 5 54
Observaciones:
4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
  • Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Física Computacional
  • Perfil profesional:
5. Competencias

Competencias Generales

  • CG2 - Adquirir una sólida base teórica, matemática y numérica, que permita la aplicación de la Física a la solución de problemas complejos mediante modelos sencillos
  • CG3 - Desarrollar una clara percepción de situaciones aparentemente diferentes pero que muestran evidentes analogías físicas, lo que permite la aplicación de soluciones conocidas a nuevos problemas. Para ello es importante que el alumnado, además de dominar las teorías físicas, adquiera un buen conocimiento y dominio de los métodos matemáticos y numéricos mas comúnmente utilizados.
  • CG4 - Desarrollar la habilidad de identificar los elementos esenciales de un proceso o una situación compleja que le permita construir un modelo simplificado que describa, con la aproximación necesaria, el objeto de estudio y permita realizar predicciones sobre su evolución futura. Así mismo, debe ser capaz de comprobar la validez del modelo introduciendo las modificaciones necesarias cuando se observen discrepancias entre las predicciones y las observaciones y/o los resultados experimentales.
  • CG8 - Poseer la base necesaria para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía, tanto desde la formación científica, (realizando un master y/o doctorado), como desde la actividad profesional.

Competencias Básicas

  • CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
  • CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado

Competencias Especificas

  • CE2 - Conocer, comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados en Física.
  • CE11 - Adquirir destreza en la modelización matemática de fenómenos físicos.
  • CE20 - Utilizar herramientas informáticas en el contexto de la matemática aplicada.
  • CE21 - Aprender a programar en un lenguaje relevante para el cálculo científico.
  • CE22 - Aprender a utilizar el ordenador como herramienta básica para el cálculo científico y la modelización numérica
  • CE23 - Ser capaz de evaluar claramente los órdenes de magnitud, así como de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.
  • CE24 - Afrontar problemas y generar nuevas ideas que puedan solucionarlos
  • CE28 - Adquirir hábitos de comportamiento ético en laboratorios científicos y en aulas universitarias.
  • CE29 - Organizar y planificar el tiempo de estudio y trabajo, tanto individual como en grupo.
  • CE30 - Saber discutir conceptos, problemas y experimentos defendiendo con solidez y rigor científico sus argumentos.
  • CE31 - Saber escuchar y valorar los argumentos de otros compañeros.
  • CE32 - Saber trabajar e integrarse en un equipo científico multidisciplinar
6. Contenidos de la asignatura

Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura


1.-PROBLEMAS NUMERICOS EN FISICA. Introducción. Metodología. Algunos ejemplos.
2.-SISTEMAS DE ECUACIONES. Método de iteración de un punto. Método de Newton. Método de Newton Generalizado.
3.-CUADRATURA Y DIFERENCIACION NUMERICA. Fórmulas de cuadratura de tipo interpolatorio. Fórmulas de Newton-Cotes. Error en las fórmulas de cuadratura. Cuadratura Gaussiana. Fómulas de cuadratura compuestas. Diferenciación numérica.
4.–INTEGRACION DE ECUACIONES DIFERENCIALES: VALORES INICIALES. Métodos de un paso basados en fórmulas de cuadratura. Métodos multipasos basados en fórmulas de cuadratura. Ejemplos de métodos multipaso.
5.-INTEGRACION DE ECUACIONES DIFERENCIALES: VALORES EN LA FRONTERA Método del disparo. Métodos de diferencias finitas.
6.-FUNDAMENTOS DE TEORIA DE PROBABILIDADES Y SIMULACION. Elementos básicos. Métodos Montecarlo.
7.-AUTOVALORES. Método de la potencia. Métodos de Jacobi. Método de Hyman. Métodos QR.
 

Actividades a desarrollar en otro idioma

7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante

Descripción

La asignatura se estructura conjuntando clases de desarrollo teórico con clases prácticas. El trabajo autónomo está dividido en el estudio y la realización de problemas de los contenidos teóricos, así como en la realización de las prácticas propuestas y no culminadas en las sesiones de clase

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante

Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total horas Relación con competencias
Clases teóricas 27,00 0,00 27,0 [CE29], [CE23], [CE11], [CG8], [CG4], [CG3], [CG2]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio) 15,00 0,00 15,0 [CE2], [CB4], [CB2], [CG8], [CG4], [CG3], [CG2]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias 15,00 0,00 15,0 [CE32], [CE31], [CE30], [CE29], [CE28], [CE24], [CE23], [CE22], [CE21], [CE20], [CE11], [CG8], [CG4], [CG3], [CG2]
Realización de exámenes 3,00 0,00 3,0 [CE29], [CE23], [CE22], [CE21], [CE20], [CE11], [CG8], [CG4], [CG3], [CG2]
Estudio y trabajo autónomo en todas las actividades 0,00 90,00 90,0 [CE32], [CE31], [CE30], [CE29], [CE28], [CE23], [CE22], [CE21], [CE20], [CE11], [CG8], [CG4], [CG3], [CG2]
Total horas
Total ECTS
8. Bibliografía / Recursos

Bibliografía básica

Métodos Numéricos para Física e Ingeniería. J. Pérez. Ed. García Maroto. (Accesible a través del punto Q de la biblioteca en la plataforma Ingebook) 
Análisis Numérico: Las matemáticas del cálculo científico. D. Kincaid, W. Cheney, Ed. Adisson Wesly 1994.
 

 

Bibliografía complementaria

S. Sirca, M. Horvat. Computational Methods for Physicists  Springer (2012) (Accesible electrónicamente desde el punto Q de la Biblioteca, buscar en: bases de datos, Springer link books)
Numerical Analysis: A Comprehensive Introduction, H. Schwartz; Ed. J. Wiley, 1989.
Copmutational Physics. Philip O.J. Scherer, Springer 2013 ISBN 978 2 319 00400-6 (Disponible online en punto Q de la Biblioteca ULL)
Métodos Numéricos. J. Douglas Faires y Richard Burden. Ed International Thomson Editores 2004.

Otros recursos

Revistas electrónicas de la biblioteca de la ULL
9. Sistema de evaluación y calificación

Descripción


Modalidad de evaluación continua: 
Se desarrollará un modelo de evaluación basado en actividades prácticas de programación, ejercicios y cuestionarios teóricos, que se van a desarrollar continuamente a lo largo del curso. La superación de los cuestionarios teóricos será básica para la evaluación de las actividades prácticas. Para superar la evaluación continua se requiere que se superen tanto la componente práctica como la componente teórica.
Primer ejercicio teórico 25%
Segundo ejercicio teórico 25% 
La suma de la puntuación de ambos ejercicios otorga la calificación de la componente teórica que corresponderá al 50% de la evaluación continua. 
La componente práctica corresponderá al restante 50% 

Una vez superadas ambas la calificación c será ponderada con 50% entre la componente teórica y la práctica. Si alguna de las partes no se superase, la calificación c será la de la componente no superada.

La evaluación de estas actividades se ponderará con la nota del examen final para obtener la calificación global de la asignatura.
La calificación  final (z) se obtendrá ponderando al 50% la calificación de las prácticas realizadas y el ejercicio teórico superados ambos.  
La calificación de la  asignatura se obtendrá siguiendo la fórmula propuesta en la memoria de verificación del grado en Física ponderando la calificación final Z (0:10) con la evaluación continua C (0:10) de la siguiente forma:
p=Z+0.6C(1-Z/10)
Para aplicar la fórmula anterior se requiere que en el examen final se supere 1/3 de la calificación máxima (Z>10/3) y se apruebe la evaluación continua (C>5).
La realización de la componente práctica se realizará en el periodo establecido a lo largo del cuatrimestre y deberá haber sido superada a la finalización de dicho periodo. 
La superación de la componente práctica es requisito obligatorio para poder superar el examen final.   

Evaluación única: 
El alumnado que opta por la evaluación única deberá 
Superar la componente práctica en el periodo establecido a lo largo del cuatrimestre. 
Superar un examen final de la componente teórica en las convocatorias establecidas al efecto. 
La calificación final será la ponderación al 50% de la componente teórica y práctica una vez superadas ambas. Si alguna de las partes no se superase la calificación será la de la componente no superada. 

 

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Competencias Criterios Ponderación
Pruebas de desarrollo [CG2], [CG3], [CG4], [CG8], [CB2], [CB4], [CE11], [CE23], [CE24], [CE28], [CE29], [CE30], [CE31], [CE20], [CE32], [CE2], [CE21], [CE22] Se evaluará el conocimiento de los conceptos relativos a las cuestiones planteadas y el razonamiento y destreza matemática de las resolución de ejercicios y desarrollo de demostraciones. Especial atención al adecuado planteamiento y a la claridad y orden lógico de  las preguntas teóricas problemas y  ejercicios prácticos  formulados. 100,00 %
10. Resultados de Aprendizaje
(i) Saber utilizar herramientas informáticas en el contexto de la matemática aplicada.

(ii) Programar en un lenguaje relevante para el cálculo científico.

(iii) Utilizar el ordenador como herramienta básica para el cálculo científico y la modelización numérica.

(iv) Tener una sólida base teórica, matemática y numérica, que permita la aplicación de las herramientas computacionales a la solución de problemas de la Física.
 
11. Cronograma / calendario de la asignatura

Descripción

* La distribución de los temas por semana es orientativo, puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente.

Segundo cuatrimestre

Semana Temas Actividades de enseñanza aprendizaje Horas de trabajo presencial Horas de trabajo autónomo Total
Semana 1: Tema 1 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P 4.00 5.00 9.00
Semana 2: Tema 2 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P 4.00 5.00 9.00
Semana 3: Tema 2 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P 4.00 5.00 9.00
Semana 4: Tema 2 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P 4.00 5.00 9.00
Semana 5: Tema 3 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 6: Tema 3 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 7: Tema 3 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 8: Tema 4 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 9: Tema 4 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 10: Tema 5 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 11: Tema 5 Clases T., Clases P., Estudio Clases P, y Trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 12: Tema 6 Clases T., Clases P., Estudio Clases P, y Trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 13: Tema 6 Clases T., Clases P., Estudio Clases P, y Trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 14: Tema 7 Clases T., Clases P., Estudio Clases P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Semana 15: Tema 7 
 (Engloba la semana 15 y 16)
Evaluación
Clases T., Clases P., Estudio Clases P, y Trabajos
Preparación y Realización de exámenes
4.00 19.00 23.00
Semana 16 a 18: 0.00 0.00 0.00
Total 60.00 90.00 150.00
Fecha de última modificación: 15-11-2022
Fecha de aprobación: 18-11-2022