Katalog książek

Wydawnictwo Helion

Helion SA
ul. Kościuszki 1c
44-100 Gliwice
tel. (32) 230-98-63




© Helion 1991-2015

Lauret zaufanych opinii
Symulacje komputerowe w fizyce

Symulacje komputerowe w fizyce

Autor: 

Symulacje komputerowe w fizyce
Ocena:
   5/6  Opinie  (7)
Stron: 200
Ksiazka drukowana Druk (oprawa: miękka) 3w1 w pakiecie: PdfPDF ePubePub MobiMobi
Cena:
45,00 zł
Cena:
35,90 zł
Dodaj do koszyka
Kup terazstrzalka

Druk
Książka drukowana
45,00 zł
eBook
Pdf ePub Mobi
35,90 zł
Książka prezentuje algorytmy umożliwiające komputerowe symulowanie rozmaitych procesów fizycznych. Po przedstawieniu metody różnicowej rozwiązywania zwyczajnych równań różniczkowych, Autor pokazuje, w jaki sposób zastosować ją przy rozwiązywaniu konkretnych problemów fizycznych.

Opisano między innymi:

  • Symulowanie zjawisk mechaniki klasycznej w oparciu o prawa dynamiki Newtona
  • Rozwiązanie numeryczne równania falowego
  • Symulacje dynamiki cieczy nieściśliwej
  • Rozwiązanie numeryczne równania Schrödingera
"Symulacje komputerowe w fizyce" to książka, którą powinni zainteresować się nie tylko fizycy: niektóre przedstawione tu algorytmy znajdują zastosowanie w aplikacjach CAD/CAM, a nawet przy tworzeniu gier komputerowych.
Wstęp (7)

Rozdział 1. Schematy różnicowe rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych (11)

  • 1.1. Równania różniczkowe zwyczajne i różnice skończone (12)
  • 1.2. Równania różniczkowe zwyczajne i rachunek całkowy (13)
    • 1.2.1. Schemat różnicowy Eulera (14)
    • 1.2.2. Rozwiązanie równania rozpadu promieniotwórczego (16)
    • 1.2.3. Metoda skokowa z wstępnymi obliczeniami Eulera (19)
    • 1.2.4. Wahadło matematyczne (24)
    • 1.2.5. Punkt materialny przymocowany do sprężyny (32)
  • 1.3. Dokładniejsze metody wyznaczania rozwiązań równań różniczkowych (38)
    • 1.3.1. Metoda punktu środkowego (ang. MidPoint) drugiego rzędu (38)
    • 1.3.2. Metoda Rungego-Kutty czwartego rzędu (41)
  • 1.4. Zestawienie poznanych schematów rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych (43)
  • 1.5. Podsumowanie (43)
Rozdział 2. Dynamika według sir Isaaca Newtona (45)

  • 2.1. Rachunek wektorowy (45)
    • 2.1.1. Klasa Wektor (46)
    • 2.1.2. Operacje na wektorach (47)
    • 2.1.3. Rachunek wektorowy - podsumowanie (52)
  • 2.2. Zasady dynamiki Newtona (53)
    • 2.2.1. Pierwsza zasada dynamiki Newtona (53)
    • 2.2.2. Druga zasada dynamiki Newtona (54)
    • 2.2.3. Trzecia zasada dynamiki Newtona (54)
  • 2.3. Model fizyczny dynamiki układów punktów materialnych (54)
    • 2.3.1. Elementy składowe modelu (55)
  • 2.4. Punkt materialny (58)
    • 2.4.1. Przechowywanie danych. Lista jednokierunkowa (58)
    • 2.4.2. Równania ruchu pojedynczego punktu materialnego (61)
  • 2.5. Kolizje (65)
    • 2.5.1. Prosta metoda wykrywania kolizji punkt-ściana (65)
    • 2.5.2. Nieruchoma sfera kolizji (67)
  • 2.6. Oddziaływania między punktami materialnymi (75)
    • 2.6.1. Prawo powszechnego ciążenia (75)
    • 2.6.2. Oddziaływanie sprężyste pary punktów (77)
  • 2.7. Konstruowanie obiektów złożonych (81)
    • 2.7.1. Model dwuwymiarowego sznura (81)
    • 2.7.2. Symulacja trójwymiarowych tkanin (84)
    • 2.7.3. Konstrukcja bryły sztywnej (85)
    • 2.7.4. Konstrukcja modelu poruszającej się postaci (87)
  • 2.8. Podsumowanie (90)
Rozdział 3. Rozwiązanie numeryczne równania falowego (91)

  • 3.1. Co to jest fala? (91)
  • 3.2. Klasyczne równanie falowe (92)
  • 3.3. Równanie falowe w jednym wymiarze (92)
    • 3.3.1. Podział równania falowego na układ dwóch sprzężonych równań różniczkowych pierwszego rzędu (93)
    • 3.3.2. Siatka różnicowa Eulera w jednym wymiarze (94)
    • 3.3.3. Rozwiązanie algorytmiczne układu równań sprzężonych (94)
    • 3.3.4. Algorytm programu realizującego równanie falowe 1D (96)
    • 3.3.5. Efekty działania przedstawionego algorytmu (101)
  • 3.4. Równanie falowe w dwóch i więcej wymiarach przestrzennych (106)
    • 3.4.1. Siatka różnicowa Eulera w dwóch wymiarach (106)
    • 3.4.2. Realizacja symulacji równania falowego w dwóch wymiarach (110)
  • 3.5. Podsumowanie (113)
Rozdział 4. Symulacje cieczy nieściśliwej (117)

  • 4.1. Równanie Naviera-Stokesa dla cieczy nieściśliwej (117)
    • 4.1.1. Warunek nieściśliwości cieczy (118)
    • 4.1.2. Pola wektorowe (119)
    • 4.1.3. Analiza równania Naviera-Stokesa (121)
  • 4.2. Rozwiązanie uproszczone równań NS (124)
    • 4.2.1. Równanie płytkiej wody (124)
    • 4.2.2. Warunek zachowania masy (125)
    • 4.2.3. Końcowa postać równania dla płytkiej wody (126)
    • 4.2.4. Przybliżenie dyskretne (126)
    • 4.2.5. Efekty działania (130)
  • 4.3. Pełne rozwiązanie równań NS dla cieczy nieściśliwej (132)
    • 4.3.1. Reprezentacja cieczy (133)
    • 4.3.2. Schematy różnicowe dla równania NS (139)
    • 4.3.3. Warunki brzegowe (148)
    • 4.3.4. Algorytm programu (152)
    • 4.3.5. Wizualizacja rezultatów obliczeń (165)
  • 4.4. Podsumowanie (169)
Rozdział 5. Równanie Schrödingera (171)

  • 5.1. Funkcja falowa - wektor stanu układu kwantowego (171)
  • 5.2. Ewolucja w czasie stanu układu kwantowego (172)
  • 5.3. Dyskretna postać operatora ewolucji w czasie (173)
  • 5.4. Schemat rozwiązania różnicowego (174)
  • 5.5. Stan początkowy układu (175)
  • 5.6. Implementacja (175)
    • 5.6.1. Algorytm programu (176)
    • 5.6.2. Konstrukcja stanu początkowego (176)
    • 5.6.3. Pętla obliczeniowa (178)
  • 5.7. Rezultaty (180)
  • 5.8. Podsumowanie (181)
Bibliografia (183)

Skorowidz (189)

Najczęściej kupowane razem:
Symulacje komputerowe w fizyce plus Laravel. Tworzenie aplikacji. Receptury plus Szalona strona fotografii. Niekonwencjonalne i twórcze techniki dla odważnych fotografów
Cena zestawu: 128,35 zł 151,00 zł
Oszczędzasz: 22,65 zł (15%)
Dodaj do koszyka
zestaw0 Symulacje komputerowe w fizyce
Najczęściej kupowane razem:
Osoby, które kupowały książkę, często kupowały też:
Matematyka Europejczyka. Zeszyt ćwiczeń dla szk...
Maria Stolarska, Jolanta Borzyszkowska
Cena: 12,90 zł
Cena: 23,90 zł
Testy maturalne z fizyki
Andrzej Grażyński
Cena: 5,00 zł
Osoby, które kupowały książkę, często kupowały też:
6
(2)
5
(3)
4
(1)
3
(1)
2
(0)
1
(0)

Liczba ocen: 7

Średnia ocena
czytelników

  


okladka
  Ocena : 6 

Może dałem 6 trochę na wyrost, jednak myślę, że wszyscy pasjonaci poruszonych tematów nie zawiodą się, jeśli ją przeczytają. Autor bardzo łagodnie wprowadza wszystkie zagadnienia -- zarówno fizyczne, matematyczne jak i programistyczne. Nie znaczy to, że porusza rzeczy banalne (np. równania Shrodingera). Własnoręczna wizualizacja opisanych zagadnień w OpenGL (3d) dostarcza naprawdę dużo satysfakcji.
  Ocena : 6 

Świetna pozycja dla wszystkich zainteresowanych informatyką w zastosowaniach naukowych. Najbardziej atrakcyjne w książce jest to, że zawiera wiedzę czysto praktyczną, a efekty pracy z książką są niezwykle widowiskowe. Wszystko powyżej to powody do wystawienia oceny 5/6... dodatkowe oczko w górę daję za rozdział dot. wizualizacji z zakresu fizyki kwantowej!
  Ocena : 5 

Jako fizyk, mam trzy zdania. Rewelacja! Rewelacja! Rewelacja!
  Ocena : 5 

Konkretnie i na temat. Autor bardzo ładnie uporządkował treść całej książki -- najpierw wprowadził ogólne pojęcia i zasady, później pokazał jak rozwiązać konkretne zadania. Najbardziej interesowało mnie w tej książce wyjaśnienie CFD -- i nie zawiodłem się, jest tu dobry opis równania Naviera-Stokesa. Książka należy do tych, które nie są grube ale za to treściwe.

Moim zdaniem brakuje tu jednak rozdziału o składaniu układu sił i momentów dla ciała stałego. O ile punkt materialny i połączenia sprężyste zostały wyczerpująco opisane, to mechanika ciała stałego, połączenia sztywne, IK nie zostały opisane prawie w ogóle.

Ogólnie jednak książka jest naprawdę godna polecenia a myślę, że doczekamy się kolejnych obszerniejszych książek autora, który chyba dopiero się rozkręca.

  Ocena : 5 

Książka wypełnia lukę i pokazuje jak w praktyce robić symulacje fizyczne. W przeciwieństwie do książki Jacha i spółki, w książce są zawarte konkretne kody źródłowe i konkretne rozwiązania a nie teoretyzowanie o tym co by można zrobić i chwalenie się wynikami swojej pracy. Mam nadzieję, że doczekam się drugiego tomu, który razem z pierwszym tomem byłby istnym kompendium na temat praktycznego podejścia do symulacji.
  Ocena : 4 

Książka pokazuje od strony teoretycznej i praktycznej (za to duży plus) w bardzo przystępny sposób, jak zacząć zabawę z symulacjami. Autor dość mocno korzystał z książki "Metody obliczeniowe fizyki" i co ważne praktycznie realizuje wszystkie algorytmy. Jedyny duży minus to kod źródłowy programów, jest nie opisany i bardzo niechlujny, pisany stylem odbiegającym od przyjętych norm.
  Ocena : 3 

Tematyka książki jest zapewne ciekawa, zwłaszcza, że na rynku brakuje książek z modelowania matematycznego. Jednak mam zastrzeżenia co do zastosowanych metod numerycznych. Metoda różnic skończonych jest metodą najprostszą, bardzo dobrze opisaną w każdym szanującym się podręczniku z równań różniczkowych i metod numerycznych. Nie ma więc żadnego problemu z tą metodą od strony teoretycznej jak i praktycznej - każda szanująca się książka zawiera stosy przykładów korzystających z tej metody. Mi osobiście w tym podręczniku brakuje innych metod stosowanych w zagadnieniach brzegowych: metody ważonych reszt, metody elementów brzegowych oraz skończonych i ich zastosowań do równań fizyki matematycznej.