Компьютерное моделирование физических процессов с использованием пакета MathCAD

Учебное пособие для вузов

Поршнев С.В.

252 стр.

Учебное издание

Формат 60х90/16 (145x215 мм)

Исполнение: в мягкой обложке

ISBN 5-93517-074-4

ББК 32.8

Гриф
Допущено Учебно-методическим объединением по специальностям педагогического образования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 030100 – «Информатика».

Аннотация
Книга посвящена обучению основам компьютерного моделирования физических процессов. Каждая глава книги содержит теоретический материал, описание математических методов, используемых при решении соответствующих задач, тексты программ и задачи для самостоятельного решения. В качестве базового программного продукта используется пакет MathCad. Для студентов вузов, обучающихся по специальностям математика, информатика, физика, аспирантов, преподавателей соответствующих дисциплин, молодых специалистов.

Оглавление

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ В КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ
1.1. Введение
1.2. Построение орбиты Луны в гелиоцентрической системе отсчета
1.3. Построение орбиты Марса в системе отсчета, связанной с Землей
1.4. Анимация в пакете Mathcad

Глава 2. МОДЕЛИ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ 1-ГО ПОРЯДКА
2.1. Моделирование остывания нагретых тел в атмосфере
2.2. Алгоритм Эйлера
2.3. Программа для решения дифференциальных уравнений методом Эйлера
2.4. Оценка коэффициента остывания по экспериментальным результатам
2.5. Программа для решения дифференциальных уравнений методом Рунге-Кутта 4-го порядка
2.6. Моделирование радиоактивного распада
2.7. Моделирование цепной реакции ядерного взрыва

Глава 3. Динамика материальной точки
3.1. Введение
3.2. Движение тел в гравитационном поле Земли без учета сил трения
3.3. Движение тел в гравитационном поле Земли с учетом сил трения

Глава 4. Задача Кеплера
4.1. Введение
4.2. Уравнения движения планет
4.3. Численное моделирование орбиты
4.4. Проверка второго закона Кеплера
4.5. Пространство скоростей
4.6. Моделирование Солнечной системы

Глава 5. Моделирование статических электрических и магнитных полей
5.1. Электрическое поле системы неподвижных электрических зарядов
5.2. Магнитное поле витка с постоянным током
5.3. Магнитное поле соленоида с постоянным током
5.4. Магнитное поле тороидальной обмотки с постоянным током
5.5. Численное решение уравнений Лапласа и Пуассона

Глава 6. Моделирование движения электрических зарядов в электрических и магнитных полях
6.1. Введение
6.2. Рассеивание частиц в центральном поле. Опыт Резерфорда
6.3. Моделирование движения электрических зарядов в постоянном магнитном поле
6.4. Моделирование движения электрических зарядов в постоянных электрических и магнитных полях

Глава 7. Фурье-анализ непрерывных и дискретных функций
7.1. Введение
7.2. Разложение периодических сигналов в ряды Фурье
7.3. Эффект Гиббса
7.4. Спектральный анализ непрерывных непериодических сигналов
7.5. Спектральный анализ дискретных функций
7.6. Быстрое преобразование Фурье

Глава 8. Моделирование колебательных процессов
8.1. Линейный гармонический осциллятор
8.2. Математический маятник
8.3. Затухающие колебания
8.4. Вынужденные колебания линейного гармонического осциллятора

Рекомендуем

Книга

Компьютерное моделирование физических процессов с использованием пакета MathCAD