Fis comp2012 01intro
13
Física Computacional Maestría en Enseñanza de la Física Instituto de Ciencias Físicas 01.- INTRODUCCION [email protected] ICF-ESPOL-2012 1
-
Upload
manolito-alvarez -
Category
Education
-
view
79 -
download
1
Transcript of Fis comp2012 01intro
ICF-ESPOL-2012 1
Física Computacional
Maestría en Enseñanza de la FísicaInstituto de Ciencias Físicas
01.- INTRODUCCION
ICF-ESPOL-2012 2
Un mejor modelo para Educación de la Física?Física computacional busca ofrecer una educación: más amplia, más balanceada, y más flexible que la física tradicional.Presentándola dentro del paradigma científico de soluciones a problemas como una forma más efectiva y eficiente para la enseñanza.
“Computational physics provides a broader, more balanced, and more flexible education than a traditional physics major. Moreover, presenting physics within a scientific problemsolving paradigm is a more effective and efficient way to teach physics than the traditional approach.” RUBIN LANDAU, Oregon State University, 2006
ICF-ESPOL-2012 3
Paradigmas de Estudio de Ciencias
FISICA
EXPERIMENTOS
TEO
RIA
S
Rubin H Landau (2012), Computational Physics, OSU
ICF-ESPOL-2012 4
¿Cambios en la Educación?Hace más de una década, el Instituto Americano de Física (AIP) presentó evidencias de la necesidad de cambios en el “modelo estándar” de enseñanza de física en pregrado.Se encuestó a profesionales con 5 años de graduados o más sobre los aspectos de su educación que considera más importantes en su empleo actual.Los resultados mostraron que para los graduados, cuyo principal trabajo era en ingeniería, matemáticas o ciencias, las tres habilidades más importantes serían:Enfoque en la Solución a problemas científicosCapacidad de Síntesis de informaciónHabilidades de aplicación de matemáticas
ICF-ESPOL-2012 6
Uno de los reportes PITAC (US President’s
Information Technology Advisory Committee) presenta a las ciencias de computación como un “tercer pilar” junto a la experimentación y teoría.
www.nitrd.gov/pitac/reports/
Report to the President on Computational Science: Ensuring America's Competitiveness (June 2005):http://www.nitrd.gov/pitac/reports/20050609_computational/computational.pdf
ICF-ESPOL-2012 7
Paradigmas de Estudio de Ciencias
EXPERIMENTOS
TEORIA
S
Rubin H Landau (2012), Computational Physics, OSU
FISICA
FISICA
TEO
RIA
S
ICF-ESPOL-2012 8
FISICAFISICA
Paradigmas de Estudio de Ciencias
EXPERIMENTOS
TEORIA
S
Rubin H Landau (2012), Computational Physics, OSU
SIM
ULA
CIO
N
ICF-ESPOL-2012 9
Actualmente, en todos los sectores la computación es indispensable para la solución a problemas complejos, avances en computación y conectividad hacen posible resolver problemas conocidos anteriormente como muy complejos o aún no alcanzados por la imaginación.
“[C]omputational science is now indispensable to the solution of complex problems in every sector [because] advances in computing and connectivity make it possible to address problems previously deemed intractable or beyond imagination.Yet, despite the great opportunities and needs, universities and the Federal government have not effectively recognized the strategic significance of computational science in either their organizational structures or their research and educational planning.”
ICF-ESPOL-2012 10
FISICA
Paradigmas de Estudio de Ciencias
EXPERIMENTOS
TEORIA
S
Rubin H Landau (2012), Computational Physics, OSU
SIM
ULA
CIO
N
ICF-ESPOL-2012 11
FISICA
Física Computacional
Rubin H Landau (2012), Computational Physics, OSU
MATEMATICAS
COMPUTACION
FISICA COMPUTACIONAL
ICF-ESPOL-2012 12
Modelo de simulación de problemas
Problema
de la Ciencia
Modelo
DiscretoContínu
o
Método
Numérico
Simbólico
Implementación
Octave, Matlab
C++, Java
t=5;V(0)=0;g=-9,8 m/sVf=v(0).t+0.5.g.t2
…
mgdt
sdm
2
2
0 1 2 3 4 5 6
-180
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
t
Caida Libre - valores iniciales 0
ICF-ESPOL-2012 13
"Computers are incredibly fast,
accurate, and stupid; humans are
incredibly slow, inaccurate, and
brilliant; together they are powerful beyond
imagination". Albert Einstein
