100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na betaling Zowel online als in PDF Je zit nergens aan vast
logo-home
Richard fitzpatrick computational physics €17,05   In winkelwagen

Tentamen (uitwerkingen)

Richard fitzpatrick computational physics

 3 keer bekeken  0 keer verkocht
  • Vak
  • Richard fitzpatrick computational physics
  • Instelling
  • Richard Fitzpatrick Computational Physics

Computational Physics Richard Fitzpatrick Professor of Physics The University of Texas at Austin Contents 1 Introduction 8 1.1 Intended Audience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2 Major Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3 Purpos...

[Meer zien]

Voorbeeld 4 van de 322  pagina's

  • 6 juli 2023
  • 322
  • 2022/2023
  • Tentamen (uitwerkingen)
  • Vragen en antwoorden
  • Richard fitzpatrick computational physics
  • Richard fitzpatrick computational physics
avatar-seller
Computational Physics
Richard Fitzpatrick
Professor of Physics
The University of Texas at Austin Contents
1 Introduction 8
1.1 Intended Audience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2 Major Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3 Purpose of Course . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4 Course Philosophy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.5 Programming Methodologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6 Scientific Programming Languages . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2 Scientific Programming in C 13
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2 Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3 Expressions and Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4 Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.5 Library Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.6 Data Input and Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.7 Structure of a C Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.8 Control Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.9 Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.10 Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.11 Global Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2 2.12 Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.13 Character Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
2.14 Multi-File Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.15 Command Line Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
2.16 Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2.17 Random Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
2.18 C++ Extensions to C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.19 Complex Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2.20 Variable Size Multi-Dimensional Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.21 The CAM Graphics Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3 Integration of ODEs 101
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.2 Euler’s Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
3.3 Numerical Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.4 Numerical Instabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 6
3.5 Runge-Kutta Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.6 An Example Fixed-Step RK4 routine . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.7 An Example Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.8 Adaptive Integration Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3
3.9 An Example Adaptive-Step RK4 Routine . . . . . . . . . . . . . . . 117
3.10 Advanced Integration Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1
3 3.11 The Physics of Baseball Pitching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
3.12 Air Drag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
3.13 The Magnus Force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
3.14 Simulations of Baseball Pitches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 27
3.15 The Knuckleball . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
4 The Chaotic Pendulum 140
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.2 Analytic Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
4.3 Numerical Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
4.4 Validation of Numerical Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 48
4.5 The Poincar ´e Section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
4.6 Spatial Symmetry Breaking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
4.7 Basins of Attraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
4.8 Period-Doubling Bifurcations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3
4.9 The Route to Chaos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
4.10 Sensitivity to Initial Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
4.11 The Definition of Chaos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
4.12 Periodic Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
4.13 Further Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
5 Poisson’s Equation 189
4

Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:

Verzekerd van kwaliteit door reviews

Verzekerd van kwaliteit door reviews

Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!

Snel en makkelijk kopen

Snel en makkelijk kopen

Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.

Focus op de essentie

Focus op de essentie

Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!

Veelgestelde vragen

Wat krijg ik als ik dit document koop?

Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.

Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?

Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.

Van wie koop ik deze samenvatting?

Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper UNLIMITEDPAPERS. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.

Zit ik meteen vast aan een abonnement?

Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €17,05. Je zit daarna nergens aan vast.

Is Stuvia te vertrouwen?

4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)

Afgelopen 30 dagen zijn er 75323 samenvattingen verkocht

Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen

Start met verkopen
€17,05
  • (0)
  Kopen