Métodos Matemáticos da Física
Objetivos
Os objectivos da disciplina são a aquisição de proficiencia na aplicação de métodos matemáticos na resolução de problemas da física.
Esta disciplina também faz uso de software de álgebra computacional com os alunos a poderem realizar cálculos, gráficos e simulações numéricas.
Caracterização geral
Código
11678
Créditos
6.0
Professor responsável
António Carlos Simões Paiva
Horas
Semanais - 3
Totais - 42
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Aprovação em A.L.G.A. e Análise Matemática IB, IIB, IIIB e IVB, ou Análise Matemática ID, IID e IIID.
Bibliografia
1- Mathematical Methods in the Physical Sciences, Mary L. Boas, Wiley
2- Métodos Matemáticos para Físicos e Engenheiros, José Paulo Santos e Manuel Fernandes Laranjeira, Fundação da FCT
Método de ensino
A disciplina está organizada em aulas teórico-práticas, em que será apresentada a matéria do curso, incluindo exemplos de aplicação.
Método de avaliação
Método de Avaliação em MMF
Artigo 1º
De acordo com o Regulamento de Avaliação da FCT, a avaliação em “Métodos Matemáticos da Física” enquadra-se no tipo Avaliação contínua.
Artigo 2º
Testes
Dois testes com classificações arredondadas à unidade; a média dos testes, arredondada à unidade, terá de ser maior ou igual a 10 valores (9.5 valores). Tem ponderação de 0.7 na classificação final.
Artigo 3º
Avaliação Prática
Resolução de séries de problemas e submissão através da plataforma Moodle. Dessas, aleatoriamente, quatro são escolhidas para classificação. (Entrega tardia não contribui para a classificação.) Tem ponderação de 0.3 na classificação final.
Artigo 4º
Exame
Um exame com classificação arredondada à unidade e que constitui a classificação final que terá de ser maior ou igual a 10 valores (9.5 valores).
Artigo 5º
- Os estudantes que de acordo com os Art. 2º, Art. 3º e Art. 4º obtenham classificação final superior a 16 valores poderão ser admitidos a uma prova oral.
- Na prova oral mencionada no número anterior, os estudantes podem subir ou descer a nota final com a garantia de classificação mínima de 16 valores.
- A ausência à prova oral referida no número anterior traduz a aceitação por parte do estudante da nota final de 16 valores.
Conteúdo
1. |
AS SÉRIES DE FOURIER |
1. |
Introdução |
2. |
Movimento harmónico simples e movimento ondulatório; Funções Periódicas |
3. |
Aplicações da série de Fourier |
4. |
Coeficientes de Fourier |
5. |
Condições de Dirichlet |
6. |
Forma complexa da série de Fourier |
7. |
Outros Intervalos |
8. |
Funções pares e ímpares |
9. |
Uma aplicação ao som |
10. |
O Teorema de Parseval |
2. |
DISTRIBUIÇÕES |
1. |
Definições |
2. |
Operações |
3. |
A TRANSFORMADA DE FOURIER |
1. |
Introdução |
2. |
Transformadas essenciais |
3. |
A função Delta Dirac |
4. |
Teoremas básicos |
5. |
O Teorema da Convolução |
6. |
A fórmula de Parseval |
7. |
Aplicações |
5. |
FUNÇÕES DE UMA VARIÁVEL COMPLEXA |
1. |
Introdução |
2. |
Revisões |
3. |
O Teorema dos Resíduos |
4. |
Métodos de localização de resíduos |
5. |
Avaliação de integrais definidos |
6. |
O ponto no infinito; Resíduos no infinito |
7. |
Transformação Conforme |
8. |
Problemas Diversos |
5. |
CÁLCULO DAS VARIAÇÕES |
1. |
Introdução |
2. |
A Primeira Variação. As contribuições de Euler e Lagrange |
3. |
Casos e exemplos. Superfície Mínima de Revolução; Braquistócrona; Geodésica |
4. |
Generalizações. As Mecânicas de Lagrange e de Hamilton |
5. |
Várias Variáveis Dependentes |
6. |
Notação Variacional |
7. |
Restrições. Restrições Isoperimétricas |