MFF UK / Ústav teoretické fyziky / Tomáš Ledvinka
Přednášky
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Programování pro fyziky (1.r)
Počítačová algebra
Klasická elektrodynamika (2.r)
Klas. teorie záření
Numerická relativita
Vybrané partie OTR

Cvičení
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Programování pro fyziky (1.r)
  Zadání domácích úloh
  Užitečné programy
  Body z domácích úloh
  Příklady ze cvičení
  Příklady ze cvičení v C
Teoretická mechanika (2.r)
Klasická elektrodynamika (2.r)
Programování prakticky


Věda
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diskové zdroje v OTR
Hyperbolické systémy v OTR


Kontakt
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Email
Konzultační hodiny


Ostatní
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mallorca
Ze společnosti

Cvičení z Programování pro fyziky


  1. Úvod - pracovní sešit
  2. Výrazy, cykly - Podklady pro cvičení
  3. Tabulky hodnot, psadní do textového souboru, gnuplot - Podklady pro cvičení
  4. Píšeme a malujeme funkce - Podklady pro cvičení
  5. Funkce III - Podklady pro cvičení
  6. Funkce IV - Podklady pro cvičení
  7. Seznamy - Podklady pro cvičení
  8. Knihovna numpy - Podklady pro cvičení
  9. Pracujeme s poli - Podklady pro cvičení
  10. Pracujeme s poli II - Podklady pro cvičení
  11. Pracujeme s poli III - Lineární algebra Podklady pro cvičení
  12. Pracujeme s poli IV - Další numerické experimenty Podklady pro cvičení

Doplňkové materiály

  • Gnuplot pod google colab - odkaz

Domácí úlohy

Upozornění na zadání domácích úloh dostávají v SISu zapsaní studenti emailem.



Zadání domácích úloh z minulých let
ZS 2021/2022

  1. Úvod - jednoduchý program ilustrující pythagorejské trojice. Zadání.
  2. Dva cykly a jeden if. Přesměrování výstupu. Gnuplot. Zadání
  3. Trojúhelníky a rekurze. Zadání.
  4. Funkce a její kořen. Zadání.
  5. Hypocykloida 4D. Zadání.
  6. Pružné srážky. Zadání (Výchozí kód v Pascalu a výchozí kód v C++).

ZS 2020/2021 

  1. Úvod - jednoduchý program vypisující první diference druhých mocnin. Zadání.
  2. Cykly - Výpočet hodnoty řetězového zlomku. Zadání.
  3. Cykly a složené příkazy. Čitelnost kódu. Zadání.
  4. Dva cykly a jeden if. Přesměrování výstupu. Gnuplot. Zadání
  5. Trojúhelníky a rekurze. Zadání.
  6. Řetězovka. Zadání (Výchozí kód v Pascalu a výchozí kód v C++).
  7. Pružné srážky. Zadání (Výchozí kód v Pascalu a výchozí kód v C++).
  8. Kirchhofovy zákony. Konstrukce soustavy rovnic.Zadání.
  9. Metoda Monte Carlo.Zadání.
  10. Newtonovy (obyčejné diferenciální) pohybové rovnice.Zadání.

ZS 2019/2020 

1. Rozcvička - Cyklus, podmínka a sčítání velkých čísel
2. Průvěs řetězovky - Jednoduchý program s několika funkcemi
3. Povrch trojosého elipsoidu - Ilustrace analýzy časové náročnosti výpočtu
4. Resonanční obraze - Setavení a řešení soustavy lineárních rovnic. Zpracování vektoru řešení. (Animace pro různé hodnoty kappa, ukázka správného formátování výstupu: data.txt ).
5. Učíme se řešit diferenciální rovnice - trojhvězda





ZS 2018/2019 

1. Rozcvička - Dva cykly, podmínka a pár čar
2. Delší program - několik funkcí a hledání kořenů
3. Delší výpočet - Povrch trojosého elipsoidu
4. Lineární algebra - Hilbertova matice
5. Dvojkyvadlo



ZS 2017/2018 

1. Rozcvička - Cykly a podmínka
2. Učíme se psát funkce a hledat jejich kořeny - Řetězovka
3. Učíme se zacházet s poli - hypocykloida
4. Učíme se řešit diferenciální rovnice - trojhvězda
5. Učíme se počítat průměry čísel - síla mezi magnety



ZS 2016/2017 

1. Rozcvička dělením
2. Jednoduchý progam - Želva na procházce
3. Píšeme funkce a hledáme kořeny
4. Pole a rekurze - Hledáme cestu v bludišti
5. Dvojkyvadlo



ZS 2015/2016 

1. Rozcvička - Dva cykly a podmínka
2. Jedna funkce lepší než druhá - Obvod křivky
3. Matice a vektory - hypocykloidy čtyřech dimenzích
4. Monte Carlo
5. Slunce-Země-Měsíc



ZS 2014/2015 

1. Rozcvička - Graf funkce
2. O něco složitější funkce
3. Hledání kořenů
4. Matice a vektory - hypocykloidy čtyřech dimenzích
5. Fyzika - Jak dohodit pingpongovým míčkem co nejdál

ZS 2010/2011 

1. Rozcvička - Parametrická křivka
2. Rekurzivní funkce - Malujeme fraktál.
3. Matice a vektory - Lissajous ve čtyřech dimenzích
4. Fyzika - Jak dohodit pingpongovým míčkem co nejdál

ZS 2009/2010 

1. Rozcvička - Polynom ve dvou proměnných (do 5.11.2009)
2. Jednoduché funkce - Obvod parametrické křivky (do 15.12.2009)
3. Používáme hotové funkce a procedury - Rezonanční obrazce na membráně

Vaše otázky k úloze 3

Co to jsou ty vlastní vektory?
Jsou to oblíbené vektory té které matice. Zatímco ostatní vektory se působením matice různě otáčejí, u svých oblíbených tedy vlastních vektorů matice jen mění délku. V této úloze však stačí jednoduše přepokládáat, že jsou ty vektory, jejichž seznam vám vypadne z dodadné funkce VlastniHodnotyaVektory .
Proč mám tedy psát program, když ta hlavní funkce je už napsaná?
Jde o zcela běžnou situaci, kdy váš program musí připravit data pro nějakou standardní metodu a získané výsledky pak zase interpretovat. Navíc je zde ukázka toho, že pořizování seznamů něčeho vás může potkat i ve fyzice, ne jen v bance.
Nerozumím pořádně kostrukci C++ typů skrze array<double>
Pořádný výklad šablon C++ (angl. templates) by se nám na cvičení nevešel. Používáme to jako náhradu dynamických polí (array of real) z Delphi. Alternativně můžete celou úlohu řešit s pomocí polí fixní velikosti, jak je navrženo v uloha3b.cpp . Matice jsou ale v tomto případě natolik velké, že je potřeba je deklarovat jako globální nebo statické proměnné.


ZS 2008/2009 

1. Rozcvička - Parametrická křivka (do 2.11.2008)
2. Jednoduchá funkce - konečné Fourierovy řady (do 27.11.2008)
3. Delší výpočet - Skalární Fresnelova difrakce (do 3.1.2009)
4. Fyzika - Jak dohodit pingpongovým míčkem co nejdál


ZS 2006/2007 

1. Rozcvička - Parametrická křivka
2. Jednoduchý progam - Želva na procházce
3. Jednoduché funkce - Obvod parametrické křivky
4. Matice a vektory - Lissajous ve čtyřech dimenzích
5. Fyzika - Magnetické pole v okolí permanentních magnetů


ZS 2005/2006

1. Rozcvička s polynomy
2. Cykly, cykly, cykly a něco s procedurou (příklad výsledného obrázku)
3. Matice a vektory ve čtyřech dimenzích
4. Obvod trojlístku, extrapolace a moduly
5. Síla mezi dvěma permanetními magnety

a ze ZS 2004/2005 

1. Rozcvička bez počítače
2. Rozcvička s počítačem
3. Malujeme polynomy
4. Cykly a čtverečky
5. Numerika: naivní exponenciála matice
6. Numerika: naivní obvod elipsy, extrapolace, moduly
7. Fyzika: Perihelium Merkura
 

.