Algunos Proyectos para estudiantes de
Física Computacional
P. Guillén1
Centro Nacional de Cálculo Científico, Universidad de
Los
Andes, (CECALCULA),
Corporación Parque Tecnológico de Mérida,
Mérida 5101, Venezuela,
L. A. Núñez2
Centro de Física Fundamental,
Departamento de Física, Facultad de Ciencias,
Universidad de Los Andes, Mérida 5101, Venezuela y
Centro Nacional de Cálculo Científico, Universidad de
Los
Andes, (CECALCULA),
Corporación Parque Tecnológico de Mérida,
Mérida 5101, Venezuela
Versión Diciembre 2004
1 Introducción y Alcance
La presente lista no es ni pretende ser exhaustiva es el primer
esfuerzo por
acopiar (mayoritariamente dispersos en INTERNET) una serie ideas sobre
proyectos para estudiantes de pregrado del curso de Herramientas
Computacionales del Departamento de Física de la Facultad de
Ciencias. Si
no son de su agrado pueden buscar en la bibliografía respectiva
o en
INTERNET a través de uno de los buscadores. Redactan una
propuesta y la
consideramos para su desarrollo.
En cada uno de los proyectos describimos un mínimo de resultados
esperados. Se evaluará la creatividad en la solución y la
presentación de los resultados. Igualmente se considerará
con mucha
importancia los aportes originales (no solicitados) que ilustren otros
conceptos o hagan más interesante el problema.
Los resultados deberán ser presentados en un reporte tipo
artículo y
en un sitio WEB para su difusión.
2 Proyectos en Mecánica
- Dispersión bajo fuerzas centrales. La idea de
este proyecto
es estudiar el patrón de dispersión bajo potenciales de
fuerzas
centrales. La idea central y los posibles desarrollos se encuentre en
el Proyecto I en la referencia [2] en la
página 20. Las páginas digitalizadas se encuentran abajo
en los apéndices.
- Trayectoria de Balas de Cañón. La
intención de este
proyecto es estudiar la trayectoria, alcance máximo y tiempo de
vuelo de
balas de cañón y misiles. Deben considerarse las fuerzas
más
importantes: gravedad (obvia), fricción, Coriolis. Considere la
bala con y
sin cantidad de movimiento angular en la dirección de la
velocidad lineal.
Considere, para finalizar un modelo de atmósfera en el cual la
densidad
varíe con la altura.
Algunas referencias a este problema pueden
encontrarse en
- Conceptos en colisiones elásticas e
inelásticas 2D: La
idea de este proyecto es mostrar los conceptos de colisiones
elásticas e
inelásticas (visiones desde el sistema centro de masa y el
sistema
laboratorio de la colisión, conservación de la cantidad
de movimiento
lineal y angular, conservación de la energía) en el
estudio de la
colisión de dos discos de masas m1 y m2;radios
r1 y r2
que chocan. Los discos son lanzados a su encuentro con velocidades
lineales
iniciales, v1 y v2 y velocidades angulares
iniciales w1 y w2. Este proyecto pretende
ilustrar las colisiones entre discos de
las "mesas de aire" presentes en muchas salas de juego. Considere
primero
discos rígidos (colisiones elásticas) con bordes lisos
(sin
fricción) luego analice los casos de discos rígidos de
bordes con
fricción y finalmente, considere y analice los choques
inelásticos.
Para una inspiración de la presentación de resultados
puede consultar
- Caos y Péndulos: Un par de proyectos se
encuentran
expuestos en el capítulo 13 de la referencia [3] y en el
capítulo 2 de la referencia [1]. Se incluyen ambos en
forma digital en el documento.
References
- [1]
- N. Giordano (1997) Computational Physics Prentice
Hall, Upper Saddle River.
- [2]
- S.E. Koonin y D. Meredith (1990) Computational Physics Addison
Wesley Reading.
- [3]
- R.H. Landau y M.J. Páez (1997) Computational Physics
John Wiley and Sons New York.
http://fisica.udea.edu.co/~mpaez/Index.html
- [4]
- Physics Projects from the Technion
http://phycomp.technion.ac.il/~comphy/technion_projects.html
3 Apéndices
Footnotes:
1 e-mail:
pguillen@ula.ve
2 e-mail:
nunez@ula.ve
File translated from
TEX
by
TTH,
version 3.49.
On 20 Dec 2004, 11:16.