كاربرد رايانه در فيزيك

امروزه كامپيوتر تقريبا در تمام علوم براي خود جاي پايي ايجاد كرده است. و اغرق آميز نيست، اگر بگوييم كه در آينده كامپيوتر يكي از لوازم ضروري زندگي بشر خواهد بود. يعني همانطور كه امروزه در هر خانه‌اي تلويزيون وجود دارد و تقريبا كمتر خانه‌اي است كه در آن تلويزيون وجود نداشته باشد، لذا در آينده نيز كامپيوتر تقريبا در هر خانه‌اي وجود خواهد داشت. اما نقش كامپيوتر در علوم مهندسي و علومي كه با محاسبات پيچيده سرو كار دارند، بسيار پررنگ‌تر است. بر اين اساس در علم
دوشنبه، 5 اسفند 1387
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
كاربرد رايانه در فيزيك
كاربرد رايانه در فيزيك
كاربرد رايانه در فيزيك

امروزه كامپيوتر تقريبا در تمام علوم براي خود جاي پايي ايجاد كرده است. و اغرق آميز نيست، اگر بگوييم كه در آينده كامپيوتر يكي از لوازم ضروري زندگي بشر خواهد بود. يعني همانطور كه امروزه در هر خانه‌اي تلويزيون وجود دارد و تقريبا كمتر خانه‌اي است كه در آن تلويزيون وجود نداشته باشد، لذا در آينده نيز كامپيوتر تقريبا در هر خانه‌اي وجود خواهد داشت. اما نقش كامپيوتر در علوم مهندسي و علومي كه با محاسبات پيچيده سرو كار دارند، بسيار پررنگ‌تر است. بر اين اساس در علم فيزيك مباحثي تحت عنوان كاربرد كامپيوتر در فيزيك مطرح مي‌شود.

محاسبات عددي

تعداد مسائلي كه در دنياي فيزيك با استفاده از روشهاي تحليلي حل مي‌شوند، كم است. بر اين اساس در حل مسائل از روشهاي ديگري استفاده مي‌كنند. يك روش كه به جوابهاي كاملا دقيق منجر نمي‌شود، روش تقريبي است. نظريه اختلال در مكانيك كوانتومي از جمله اين روشهاي تقريبي مي‌باشند. طريقه دوم در حل مسائل استفاده از روشهاي عددي است. در اين روشهاي برنامه‌هاي كامپيوتري مناسب با مسئله مورد نظر نوشته مي‌شود، سپس داده‌هاي مربوط به مسئله به كامپيوتر داده شده و نتيجه آن به صورت خروجي بدست مي‌آيد.

حل معادلات جبري

منظور از حل يك معادله جبري بدست آوردن ريشه‌هاي حقيقي آن معادله است. البته براي اين كار روش‌هاي مختلفي وجود دارد كه هر روش بر اساس ميزان خطا و دقت از روشهاي ديگر متمايز مي‌گردد. از جمله اين روش‌ها مي‌توان به روش تنصيف ، روش ناجابجايي و روش تكرار اشاره نمود.

حل معادلات ديفرانسيل

دستگاههاي با تعداد مجهولات كم به آساني توسط روشهاي عددي حل مي‌شوند، اما در حل معادلات با تعداد مجهولات بيشتر با شكل مواجه مي‌شويم. بنابراين در اين حالت به روشهاي عددي متوسل مي‌شويم. از روشهايي كه در اين حالت از آنها استفاده مي‌كنيم، روش حذفي گوسي و روش تكرار است. ميزان دقت روش تكرار بيشتر از روش گوسي است.

حل انتگرالهاي نامعين

در حل عددي انتگرالها از روشهاي ذوزنقه ، روش سيمسون و روش گوس استفاده مي‌گردد. البته لازم به ذكر است كه در هر مسئله تناسب با نوع مسئله از روش خاصي استفاده مي‌شود. اغما يك روشي كه تداد خطاي آن خيلي كمتر است و علاوه بر آن در مورد انواع انتگرالها قابل اعمال است، روش مونت كارلو مي‌باشد. با استفاده از اين روش مي‌توان انتگرالهاي n گانه را با دقت خوب حل كرد.
هر كدام از اين روش‌ها يك سري محاسن و با معايبي دارند. به عنوان مثال حسن روش گاوسي در سرعت عمل حل مسائل با دقت خوب است. در صورتي كه دقت روش ذوزنقه در مقايسه با اين روش كم است. ولي عيب آن در حل انتگرالهاي چندگانه است. كه براي رفع اين عيب روش مونت كارلو ابداع شده است.

برنامه نويسي كامپيوتري

براي استفاده از كامپيوتر جهت محاسبات عددي ، بايد بتوانيم معلومات مسئله و الگوريتم (مراحل مختلف در روش مورد استفاده) متناسب با روش بكار رفته را به زبان ماشين ترجمه كنيم. براي اين كار بايد به زبان برنامه نويسي آشنا باشيم. زبان مورد استفاده جهت حل مسئله نيز بايد متناسب با مسئله مورد نظر انتخاب گردد. بعد از نوشتن برنامه ، داده‌ها يا معلومات مسئله را به كامپيوتر مي‌دهند و خروجي يا نتيجه را در روي صفحه كامپيوتر مشاهده مي‌كنند.
منبع:http://www.hupaa.com


تبلیغات در راسخون
نظرات کاربران
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
واکنش هادی عامل به موضوع حسن یزدانی: تمام شد رفت
play_arrow
واکنش هادی عامل به موضوع حسن یزدانی: تمام شد رفت
از رهبر معظم انقلاب به علیرضا بخشی
play_arrow
از رهبر معظم انقلاب به علیرضا بخشی
استقبال سلطنت‌طلبان از پهلوی با تاج خامه‌ای
play_arrow
استقبال سلطنت‌طلبان از پهلوی با تاج خامه‌ای
احمد جوان: با صلاح دید کادر فنی تصمیم می‌گیرم در چه وزنی کشتی بگیرم
play_arrow
احمد جوان: با صلاح دید کادر فنی تصمیم می‌گیرم در چه وزنی کشتی بگیرم
شکوه ملکوتی حدیث کساء؛ سفری از آسمان تا زمین با حضرت زهرا (س)
شکوه ملکوتی حدیث کساء؛ سفری از آسمان تا زمین با حضرت زهرا (س)
واکنش زارع به حرکتی که صدای آمریکایی‌ها را درآورد
play_arrow
واکنش زارع به حرکتی که صدای آمریکایی‌ها را درآورد
هدیه طلایی یک زوج هوادار به کشتی‌گیران
play_arrow
هدیه طلایی یک زوج هوادار به کشتی‌گیران
روایت جذاب لگویی از جلسه فرماندهان نظامی با رهبر انقلاب
play_arrow
روایت جذاب لگویی از جلسه فرماندهان نظامی با رهبر انقلاب
بقایی: گروسی بدهی‌های زیادی به ایران دارد و باید بدهی‌های قبلی خود را تسویه کند
play_arrow
بقایی: گروسی بدهی‌های زیادی به ایران دارد و باید بدهی‌های قبلی خود را تسویه کند
‏تعجب توریست‌های خارجی از مهمان‌نوازی ایرانی‌ها + فیلم
play_arrow
‏تعجب توریست‌های خارجی از مهمان‌نوازی ایرانی‌ها + فیلم
نتانیاهو نخست‌وزیر موقت خواهد بود + فیلم
play_arrow
نتانیاهو نخست‌وزیر موقت خواهد بود + فیلم
ویدیو دیده نشده از حضور رهبر معظم انقلاب اسلامی در دفتر حماس + فیلم
play_arrow
ویدیو دیده نشده از حضور رهبر معظم انقلاب اسلامی در دفتر حماس + فیلم
ترامپ: یک تأسیسات پدافند هوایی ایران را بمباران کردیم + فیلم
play_arrow
ترامپ: یک تأسیسات پدافند هوایی ایران را بمباران کردیم + فیلم
هیلاری کلینتون: پیروزی دموکرات‌ها در هر دو مجلس، ترامپ را از کنترل خارج می‌کند + فیلم
play_arrow
هیلاری کلینتون: پیروزی دموکرات‌ها در هر دو مجلس، ترامپ را از کنترل خارج می‌کند + فیلم
لحظه جان باختن مهاجم ۳۰ ساله تنریف پس از ایست قلبی در جریان برخورد با دروازه‌بان آندورا + فیلم
play_arrow
لحظه جان باختن مهاجم ۳۰ ساله تنریف پس از ایست قلبی در جریان برخورد با دروازه‌بان آندورا + فیلم