| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| Sayısal Fizik | FIZ 506 | 0 | 3 + 0 | 3 | 6 |
| Ön Koşul Dersleri | |
| Önerilen Seçmeli Dersler | |
| Dersin Dili | Türkçe |
| Dersin Seviyesi | YUKSEK_LISANS |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Koordinatörü | Dr.Öğr.Üyesi MOHAMMED SULTAN ABDULGHAFFAR AL-BURIAHI |
| Dersi Verenler | |
| Dersin Yardımcıları | Bölüm araştırma görevlileri |
| Dersin Kategorisi | Diğer |
| Dersin Amacı | Fizikte analitik çözümü olan veya olmayan ifadelerin sonuçlarının sayısal (nümerik) yöntemler kullanarak nasıl elde edileceğini göstermek ve bunları Phyton platformunda uygulamak. |
| Dersin İçeriği | Sayısal Hata Türleri, Türev için sayısal metodlar, İntegral için sayısal Metodlar, Başlangıç Değer Diferansiyel denklemler için sayısal metodlar. |
| # | Ders Öğrenme Çıktıları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
|---|---|---|---|
| 1 | Verilen bir matematiksel ifadede yuvarlama hatası ihtimalini yorumlar. | Deney ve Laboratuvar, Anlatım, Tartışma, Grupla Çalışma, | |
| 2 | Verilen bir matematiksel ifadede yuvarlama hatasına karşı çözümler üretir. | Tartışma, Beyin Fırtınası, Soru-Cevap, Deney ve Laboratuvar, | |
| 3 | Verilen bir matematiksel ifadede kesme hatasına karşı çözümler üretir. | Gösterip Yaptırma, Beyin Fırtınası, Soru-Cevap, Deney ve Laboratuvar, | |
| 4 | Verilen bir fonksiyonun verilen bir noktadaki birinci mertebeden türevini sayısal yöntemlerden biri ile hesaplar ve bunu varsa tam değerle karşılaştırır. | Grupla Çalışma, Tartışma, Anlatım, Deney ve Laboratuvar, | |
| 5 | Verilen bir fonksiyonun verilen bir noktadaki ikinci mertebeden türevini sayısal yöntemlerden biri ile hesaplar ve bunu varsa tam değerle karşılaştırır. | Grupla Çalışma, Anlatım, Deney ve Laboratuvar, | |
| 6 | Verilen bir kuvvet ifadesi için konum-zaman grafiğini çizer. | Grupla Çalışma, Beyin Fırtınası, Soru-Cevap, Anlatım, Deney ve Laboratuvar, | |
| 7 | Verilen bir kuvvet ifadesi için hız-zaman grafiğini çizer. | Grupla Çalışma, Tartışma, Anlatım, Deney ve Laboratuvar, | |
| 8 | Verilen bir belirli integralin sonucunu sayısal yöntemlerden birini kullanarak hesaplar. | Grupla Çalışma, Tartışma, Anlatım, Deney ve Laboratuvar, | |
| 9 | Verilen bir başlangıç değer problemini aralık, başlangıç koşulu ve adım verildiğinde sayısal metodlar ile çözer ve biliniyorsa analitik çözümle karşılaştırır. | Grupla Çalışma, Tartışma, Anlatım, Deney ve Laboratuvar, |
| Hafta | Ders Konuları | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | İşletim sistemleri üzerine programların kurulumu, temel hesaplama işlemleri | [1] Sayfa 1-30 |
| 2 | Sayı sistemleri, algoritma, Programlama sistemleri ve dilleri | [1] Sayfa 30-60 |
| 3 | Python komutlarına giriş-I | [1] Sayfa 60-90 |
| 4 | Python komutlarına giriş-II | [2] Sayfa 11-14 |
| 5 | Python komutlarına giriş-III | [2] Sayfa 14-16 |
| 6 | Kütüphanelerin Kullanılması-I | [2] Sayfa 16-20 |
| 7 | Kütüphanelerin Kullanılması-II | [2] Sayfa 21-25 |
| 8 | Döngüye Giriş | [2] Sayfa 25-27 |
| 9 | Python ile Grafik Çizimi | [2] Sayfa 27-31 |
| 10 | Fiziksel programların Çözümlenmesi | |
| 11 | Gauss Yöntemi ve Gauss İntegrali | [2] Sayfa 32-36 |
| 12 | Tekil İntegraller, Uygulama- Basit Sarkacın Tam Çözümü | [2] Sayfa 36-40 |
| 13 | Diferansiyel Denklemler I: Başlangıç Değer Problemleri, Euler Yöntemi | [2] Sayfa 63-66 |
| 14 | Runge-Kutta Yöntemi | [2] Sayfa 66-68 |
| Kaynaklar | |
|---|---|
| Ders Notu | [1] Q. Kong, T. Siauw, A. M. Bayen, Python Programming and Numerical Methods, Elsevier Academic Press, 2021 [2] M. Newman, Computational Physics, University of Michigan, Revised and Expanded Version, 2013< [3] Dökümanlar-Ders Notları
|
| Ders Kaynakları | [4] B. Karaoğlu, Fortran ve Python ile Sayısal Fizik, Seçkin Yayınları, 2. Baskı, 2013 [5] B. Lubanovic, Introducing Python, SECOND EDITION, O'Reilly, 2020
|
| Sıra | Program Çıktıları | Katkı Düzeyi | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Yaşadığı toplumun bilgi toplumu olmasına katkıda bulunmak, toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunlara çözüm sunmak amaçlarıyla alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri ulusal ve uluslararası bilimsel ortamlarda (toplantılarda) tanıtır. | ||||||
| 2 | Alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, alanında güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olup ve elde ettiği bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. | ||||||
| 3 | Alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler ile gelişmekte olan yenilikçi yöntemleri kullanır. | ||||||
| 4 | Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular, belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri bilimsel yöntemlerle tamamlar; verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. | ||||||
| 5 | Alanındaki uygulamaların sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuki boyutlarını ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların getirdiği kısıtların farkındadır. Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin bir biçimde birlikte ve ya bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır. | ||||||
| 6 | Alanındaki lisans düzeyi yeterliliklerinden hareketle laboratuvar, modem cihazlar, yazılımlar, yöntemler, tasarımlar hakkında uygulamalı ve teorik bilgilere sahip olur, bu yöntemlerle akademik düzeyde elde ettiği özgün sonuçları bilimsel aktarım yollarıyla (makale, proje, bildiri..vs.) paylaşıp yorumlar. | ||||||
| 7 | Fizikte uzmanlık alanı ile ilgili sorunların farkına varır, bağımsız olarak eleştirel bakış, sorgulama ve problem çözme becerilerini kullanıp sorumluluk alarak yenilik, strateji, uygulama planları geliştirir, geliştirdiği planları kalite süreçleri çerçevesinde uygulamaya dönüştürmeye katkı sağlar. | ||||||
| # | Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı | PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Verilen bir matematiksel ifadede yuvarlama hatası ihtimalini yorumlar. | |||||||
| 2 | Verilen bir matematiksel ifadede yuvarlama hatasına karşı çözümler üretir. | |||||||
| 3 | Verilen bir matematiksel ifadede kesme hatasına karşı çözümler üretir. | |||||||
| 4 | Verilen bir fonksiyonun verilen bir noktadaki birinci mertebeden türevini sayısal yöntemlerden biri ile hesaplar ve bunu varsa tam değerle karşılaştırır. | |||||||
| 5 | Verilen bir fonksiyonun verilen bir noktadaki ikinci mertebeden türevini sayısal yöntemlerden biri ile hesaplar ve bunu varsa tam değerle karşılaştırır. | |||||||
| 6 | Verilen bir kuvvet ifadesi için konum-zaman grafiğini çizer. | |||||||
| 7 | Verilen bir kuvvet ifadesi için hız-zaman grafiğini çizer. | |||||||
| 8 | Verilen bir belirli integralin sonucunu sayısal yöntemlerden birini kullanarak hesaplar. | |||||||
| 9 | Verilen bir başlangıç değer problemini aralık, başlangıç koşulu ve adım verildiğinde sayısal metodlar ile çözer ve biliniyorsa analitik çözümle karşılaştırır. |
| Değerlendirme Sistemi | |
|---|---|
| Yarıyıl Çalışmaları | Katkı Oranı |
| 1. Ödev | 30 |
| 2. Ödev | 30 |
| 1. Proje / Tasarım | 40 |
| Toplam | 100 |
| 1. Yıl İçinin Başarıya | 50 |
| 1. Final | 50 |
| Toplam | 100 |
| AKTS - İş Yükü Etkinlik | Sayı | Süre (Saat) | Toplam İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) | 16 | 3 | 48 |
| Ara Sınav | 1 | 10 | 10 |
| Kısa Sınav | 2 | 5 | 10 |
| Ödev | 1 | 10 | 10 |
| Final | 1 | 20 | 20 |
| Toplam İş Yükü | 146 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (Saat) | 5,84 | ||
| Dersin AKTS Kredisi | 6 | ||