Description:

"Х.Гулд, Я.Тобочник КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ФИЗИКЕ: ЧАСТЬ 1. Книга авторов из США предназначена для обучения читателя моделированию физических экспериментов на компьютере (и тем самым обучению физике). В первой части основное внимание уделено детерминированным системам. Каждая глава содержит теоретический материал, методы решения соответствующих задач, тексты программ, задачи и контрольные вопросы. В основном изложении используется True Basic, в приложении программы приведены на Паскале и Фортране-77; здесь же дан справочный материал, облегчающий перенос программ на различные модели компьютеров. Может служить учебным пособием. Для студентов физических и технических вузов, аспирантов, преподавателей физики, молодых специалистов. ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ПЕРЕВОДЧИКОВ ПРЕДИСЛОВИЕ 5 7 ПАДАЮЩЕЕ Тело 3.3. Численное решение уравнений 54 ГЛАВА 1 Введение 13 3.4. Одномерное движение 55 1.1 Значение компьютеров в физике 14 3.5 Двумерные траектории 64 1.2 Природа численного моделирования 16 Литература 67 ГЛАВА 4 Задача Кеплера 69 1.3 Важность графики 18 1.4 Язык программирования 19 1.5 Изучение программ 20 1.6 Как пользоваться книгой 21 ГЛАВА 2 Задача об остывании кофе 25 4.1 Введение 70 2.1 Основные понятия 26 4.2 Уравнения движения планет 70 2.2 Алгоритм Эйлера 27 4.3 Движение по окружности 73 2.3 Простой пример 28 4.4 Эллиптические орбиты 74 2.4 Программа для компьютера 29 4.5 Астрономические единицы 75 ГЛАВА 3 Падение тел 49 5.1 Простой гармонический осциллятор 100 3.1 Основные понятия 50 5.2 Численное моделирование 102 3.2 Сила, действующая на гармонический осциллятор 51 ГЛАВА 5 Колебания 99 ГЛАВА 6 Динамика систем многих частиц 6.1 Введение 170 6.2 Потенциал межмолекулярного взаимодействия 144-179 6.3 Численный алгоритм 170 6.4 Краевые условия 152-156 6.5 Программа молекулярной динамики 170 6.6 Измерение макроскопических величин 170 ГЛАВА 7 Хаотическое движение динамических систем 7.1 Введение 239 7.2 Простое одномерное отображение 240 7.3 Удвоение периода 240 7.4 Универсальные свойства нелинейных отображений 240 ГЛАВА 8 Волновые явления 8.1 Введение 251 8.2 Связанные осцилляторы 251 8.3 Фурье-анализ 257 8.4 Волновое движение 260 8.5 Интерференция и дифракция 260 ПРИЛОЖЕНИЕ А Краткая сводка основных синтаксических конструкций языков Бейсик, Фортран и Паскаль ПРИЛОЖЕНИЕ Б Примеры инструкций ввода-вывода ПРИЛОЖЕНИЕ В Указатель программ на языке TRUE BASIC: Часть 1 ПРИЛОЖЕНИЕ Г Распечатки программ на языке Фортран: Часть 1 ПРИЛОЖЕНИЕ Д Распечатки программ на языке Паскаль: Часть 1 АВТОКОРРЕЛЯЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ СКОРОСТИ 171, 187 АЛГОРИТМ 29 - УСТОЙЧИВОСТЬ 39-41, 79, 131 АНАЛИЗ ЧИСЛЕННЫЙ 14 АППРОКСИМАЦИИ ПОГРЕШНОСТЬ 40 АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ 75, 76, 78, 92 АТТРАКТОР 188, 189, 196, 206, 208 БИЕНИЯ 220 БИМАНА АЛГОРИТМ, СМ. ИНТЕГРИРОВАНИЕ ЧИСЛЕННОЕ БИО-FZAEAPA ЗАКОН 263, 264 БИФУРКАЦИЯ 188, 193, 198 ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА УРАВНЕНИЕ 167 ВАРИАЦИОННЫЙ ПРИНЦИП, СМ. ФЕРМА ПРИНЦИП BA-TOR МОДЕЛЬ 324 ВЕРЛЕ АЛГОРИТМ, СМ. ИНТЕГРИРОВАНИЕ ЧИСЛЕННОЕ ВИРИАЛ 161, 162, 180 ВОЛНА ВОЧЕВОЕ УРАВНЕНИЕ 227 ВОЛНЫ СВОЙСТВА ГРУППОВАЯ СКОРОСТЬ 230 ДВИЖЕНИЕ 226-231 ДИСПЕРСИЯ 230, 231 ПЕРИОД 229 ФАЗОВАЯ СКОРОСТЬ 230 ГАЗ 165, 167 ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА 257-265 ГРАФИК В ДВОЙНОМ ЛОГАРифМИЧЕСКОМ МАШТАБЕ 81, 96-98, 104 ГРАФИКА 18, 19, 42-47, 109-112, 146 ГРУППОВАЯ СКОРОСТЬ, СМ. ВОЛНЫ СВОЙСТВА ГЮЙГЕНС ПРИНЦИП 235 ДАВЛЕНИЕ 160-162, 180 ДИНАМИКА МОЛЕКУЛЯРНАЯ 144-179 ДИСПЕРСИЯ, СМ. ВЕРОЯТНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ, ВОЛНЫ СВОЙСТВА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ДИФРАКЦИИ 231-236 ДИФФУЗИЯ 171-174, 275 ПОРЯДОК 132-135 МЕТОД РЕШЕНИЯ БИМАНА 135, 136, 140 ВЕРЛЕ 133, 134, 140, 146, 147, 153, 157 ПОЛУШАГ 132, 133 ПРЕДИКТОР-КОРРЕКТОРА 136 РУНГЕ-КУТТА 136, 137 САМОСТАРТУЮЩИЕ 133 СРЕДНИЕ ТОЧКИ 132 ЭЙЛЕРА 27-29, 36, 41, 55, 59, 103, 131, 132, 146 ЭЙЛЕРА-КРАМЕРА 54, 59, 65, 102, 103, 132, 146, 205, 216, 218 ИНТЕГРИРОВАНИЕ ЧИСЛЕННОЕ БИМАНА 135, 136, 140 --ВЕРЛЕ 133, 134, 140, 146, 147, 153, 157 ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ 37, 38 ПОЛУШАГ 132, 133 ПОРЯДОК 132-135 ПРЕДИКТОР-КОРРЕКТОРА 136 РУНГЕ-КУТТА 136, 137 САМОСТАРТУЮЩЕЕ 133 СРЕДНИЕ ТОЧКИ 132 ЭЙЛЕРА 27-29, 37, 41, 54, 59, 103, 131, 132, 146 ЭЙЛЕРА - КРОМЕРА 54, 59, 65, 102, 103, 132, 146, 205, 216, 218 ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ 231-236 КЕПЛЕРА ЗАКОНЫ 70, 80 -82 КИРХГОФФОВ ПРИНЦИП 120 КОНДЕНСАТОР 120-129, 276, 277 КРАЕВЫЕ УСЛОВИЯ ПЕRIОДИЧЕСКИЕ 147-151 ЛАПЛАСА УРАВНЕНИЕ 269-279 ЛЕНАРОА-ДЖОНСА ПОТЕНЦИАЛ 146, 147, 175 ЛОРЕНЦА СИЛА 252 ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ ДВОЙНОЕ 240 МАГНИТНАЯ (ЭЛЕКТРОННАЯ) ЛИНЗА 268, 269 МАГНИТНОЕ ПОЛЕ 263-269 МАКРОСОСТОЯНИЕ 156 МАКСВЕЛЛА-БОЛЬЦМАНА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ 166, 175 МАССА ПРИВЕДЕННАЯ 70, 71 МАШТРАБИРОВАНИЕ 198-201 МАЯТНИК 105, 108, 202-207 МИРАЖ 248 МОДЕЛИРОВАНИЕ 14-20 МОДЫ НОРМАЛЬНЫЕ 218-223 МОМЕНТ ИМПУЛЬСА (МОМЕНТ КОЛИЧЕСТВА ДВИЖЕНИЯ) 70 МОРЗА ОСЦИЛЛЯТОР 138 -ПОТЕНЦИАЛ 137, 138 НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ 152, 153, 156, 157, 166 НОВТОНА ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ 52, 63, 71, 72, 75-78 НОВТОНА ВТОРОЙ ЗАКОН 50, 64, 72, 82, 91, 100, 104, 202, 215 ОСТЫВАНИЯ 26, 39 НОВТОНА ТРЕТИЙ ЗАКОН 153, 154 ОБРАТНОГО ПЕРЕОБРАЗОВАНИЯ (ОБРАТНЫХ ФУНКЦИЙ) МЕТОД НЕОБРАТИМЫЙ 157 ОРГАНИЧЕСКОЕ ОРГАНИЗИРОВАННОЕ СТРОЕНИЕ 248 ОСЦИЛЛЯТОР ГАРМОНИЧЕСКИЙ ЗАТУХАЮЩИЙ 112, 113 МАТЕМАТИЧЕСКИЙ МАЯТНИК 100-105 НЕЛИНЕЙНЫЙ 105-108 СВЯЗАННЫЙ 215-223 СОВЕРШАЮЩИЕ ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ 113-120 ОСТРОВА ПРИЦЕЛЬНОГО ПАРАМЕТРА 259, 260 ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЯЗЫКИ 19, 20 ПУАССОНА УРАВНЕНИЕ 276-279 ПУАНКАРЕ ОБРАЗОВАНИЕ 203-206 РАВНОВЕСИЕ 157, 165, 168 РАССЕЯНИЕ 259, 260 РЕЗОНАНС 117-119, 126-129, 219 РЕКУРСИЯ 193, 194; 149 РЕЛАКСАЦИИ МЕТОД 272, 273 РЕНОРМГРУППА 198 РЕФРАКЦИЯ 257-265 RC-ЦЕПЬ 42, 132-137 RCL-ЦЕПЬ 130, 131, 134, 135, 201 СИСТЕМЫ НЕЛИНЕЙНЫЕ 17, 105-108, 120, 182-208 СКОРОСТЬ УСТАНОВИВШАЯСЯ 54, 60 СЛУЧАЙНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ 152, 153;"_ Ключевые слова: программа key, true, точный решение, причина заключаться, дифференциальный уравнение, численный моделирование, орбита планета, цикл, угловой момент, print, малый изменение, спутник движущийся, низкий приводиться, движение, решение, начальный точка, астрономический единица, начальный значение, остывание, иа, приращение величин, простой, температура, табла, тело, гл, следующий, падение, импульс сила, максимальный высота, полный энергия, ньютон, решение задача, возмущение, компьютер, радиальный направление, вопрос, земной поверхность, dt, система, читатель, программа, физика, выбрать, переменный, п п, провести эксперимент, коэффициент остывание, приведенный, дальность полет, true basic, момент, сила притяжение, головной программа, физический, достигаться точность, метод эйлер, обратить внимание, график, изучение, колебание, dx, бейсик, основной, ответ, численный, получить, общий, вычисление, воздух, максимальный расстояние, аналитический решение, подпрограмма, численный решение, дифференциальный, эллиптический орбита, солнечного ветер, единица масса, квантовый механика, height, основной программа, язык фортран, графический команда, использовать, дать, plot text, орбита устойчивый, пространство, input, период, единица, многий, какова вероятность, движение планета, падающий тело, качество дополнение, точность, литература, пространство скорость, эксперимент, язык, программирование, теоретический расчет, temperature changedt, ibm, книга, сила, квадратный экран, материальный точка, сопротивление воздух, круговой орбита, начальный, численный значение, выполнение программа, xmin, кофе остынуть, падать, значение, анализ, равный промежуток, остывание кофе, обучение физика, physics, установить изменяться, печать результат, изменение, значение функция, кеплер, temperature, координата, sqr, деление, легкий выучить, phys, лабораторный эксперимент, программный единица, фирма apple, введение, xmin xmax, привести, моделирование, земля, разность температура, ие, масса, метод, функция, использование, кг, точка, сила зависеть, computers, массив, сопротивление, xminxmax, необходимый, plot, предположить, закон кеплер, чашечка кофе, plot lines, внутренний движение, ncalc, курс, xmin itickdx, рассмотреть, basic, университет кларк, эйлер, соответствовать, сила удар, качество, задача, press, легкий, шаг, xmax, угол, малый, зависимость, падение тело, комнатный температура, кофе, закон, уравнение, паскаль, key input, ymin, результат, алгоритм, дифференциальный исчисление, output, дайна книга, инструкция, подготовленный читатель, начальный скорость, скорость, графический, ymax, приложение, равный, ячейка память, дополнительный, вычислительный эксперимент, эллипс, тело движущийся, изменяться орбита, направление, планета, хороший, предварительный ответ, орбита, величина