物理科学科2年次2015年後期(火5-6)シミュレーション物理(選択2単位)
担当者(所属)： 高 橋 信 介
(理工)： taka_lec耳hirosaki-u.ac.jp ←耳を@に置換えて送信してください
Last modified 20:00, Feb.20, 2016
【連絡事項】
レポート等の受信は締め切りました．(2/20 20:00)
rep05の評価はメールで送信しました．その他の再評価はHPへ表示しました.
【連絡事項】
rep05の提出状況について レポート提出状況
への表示を望まない場合は，その希望をメールで知らせること．
その場合は受理状況及び評価などをHPに表示せず，その内容をメールで直接本人のアドレスへ
送信します．(2/12)
【連絡事項】
2月10日からの休業期間中（授業のない期間）の実習室の利用時間は午前9時から午後5時までです。
f:図や K:考察 の評価記号が，o → O → G になるように努力しましょう．
【連絡事項】
3日に返却する期末試験の評価やHPで公開しているレポートの評価記号について納得がいかない場合は
15日正午までに申し出てください。できるだけメールで送信してください。或いは直接研究室へ来てください．
また3日の時間帯に受け取りに来れない場合は，4日及び5日の12時〜12時30分の間に受け取りに来てください．
2/2 19:35
【連絡事項】
レポート (再提出，修正提出，自由提出rep05も含む) の最終提出期限は2月19日(金)までとします．
但し15日(月)以降に提出予定の場合は15日正午までにその予定を必ずメールで知らせること．
この予告メールがない場合は15日12時に締切ります．
期末試験は明日2月3日12時〜14時30分の時間帯に1号館3F 333室(高橋研究室)で返却します．
その際，学生証を提示してください．
2/2 12:35
おしらせ：rep05を出題しました。
締め切りは2月19日(金)
課題はプリント51頁の【レポート課題】です。
自由提出です。
おしらせ：
pdfファイル，pngファイルの作成がプリントのやり方で上手くいかないようです。
epsファイルは上手くいくと思いますので，epsファイルの作成を試してください。
（プリント13ページ）
11月26日18時50分
おしらせ：epsファイルを指定するときは
set terminal post eps enhanced color solid
を指定することを忘れないように．
set terminal eps ではありません．（プリント13ページ）
(11/27 10:00)
レポート提出状況
第01回 Oct.06
- 講義
授業概要の説明。
- login, logout, プログラムを書くためのeditor, gfortran, グラフを描く
emacs, gnuplotをやってみよう
- プリント配布 page1〜2
- fortranをチョット復習
- この授業の受講を希望する場合はメール送信をする，あるいは直接連絡する．
第02回 Oct.13
- 講義
- fortranの復習予定 その１
- プリント配布 page 3〜7 (6頁の上までやりました)
7頁の練習問題を次回までに予習しておきましょう．
formatをいろいろ試してみること
第03回 Oct.20
- 講義
- 整数と実数の混じった計算に注意，桁の異なる加減算に注意
- fortran77の復習 その2
- 追加のプリントを配布しました page 8〜10
- 連絡
- 第1回のレポート課題を出しました(rep01): プリント7ページ【0-3-4】
【提出物等】
- プログラム←メール本文へコピペ
- 実行結果(A, B, Cの値を適切に入力し，1.重複解 2.実数解2つ 3.虚数解2つ)を
プログラムとA, B, C, 及び計算結果をメール本体ににコピペして送信する．
- 得られた結果が正しいか検算すること．必ずA≠1.0 の場合を検算せよ．
- 締切：次回10/27の12時40分
- 件名(Subject:)に rep01_14s20xx を必ず書くこと
この文字列の通りに入力する．
レポート番号と学籍番号の間に _ を入れる．スペースを空けない．
_ の読み方は，アンダースコア，アンダーバー，アンダライン(アンダーラインではない)
学籍番号の前に h を付けない．h14s20xx としない
必ず1バイト文字で入力する
間違っているレポートがあります．A=1.0以外の値を入力して検算すること．
- 2Aで割るところは /2*A ではダメ！ これでは2で割ってAを掛けることになります．
- 判別式の値Dを使って３通りの場合の判断をしてから，それぞれの解の計算をします．
x1 x2の計算を先にしてから，x1とx2が等しいかを判定しているのはダメですね．
そもそもDが負の時は平方根 sqrt() の計算ができないはずですよね！？
- 【確認】判別式 D の値を 1pd25.17 の format で表示してみましょう.
桁の少ない f 表示では，-0.0000000 と表示されることがあります．
d 表示をすれば，-1.2340000D-17 などと表示されることもあります．
これは -1.2340×10^(-17) ですね．
これを f 表示しようとすれば -0. の次 に0 が 16 個並んでから 1234 が
並ぶことになり，全部の桁を表示しきれません．
数学的にはゼロになるはずの場合でも，実数計算ではゼロにならずに非常に
小さい値になる場合があります．
- オイラー法の復習をしてくること
第04回 Oct.27
- プリント(page11〜19)を配布しました
- 運動方程式の解法
2階の微分方程式を，連立1階の微分方程式にする
時間間隔��tごとに計算をする。
- Euler法
��tの左端のv(n)(t-yグラフの傾き)を使って右端のy(n+1)を求める
��tの左端のa(n)(t-vグラフの傾き)を使って右端のv(n+1)を求める
- gnuplotを詳しく説明しました．何度も練習して慣れておくこと．
2つの曲線を描いて比較する．
詳しく表示したい部分について .plt ファイルを編集して
xrange[0:10] と yrange[-10:50] などを再設定する．
[*:*]とすれば gnuplot が全体を表示できるように設定します．
- 演習
次のファイルをダウンロードして利用する
- 連絡・注意
第05回 Nov.10
- Euler Richardson法
何か所か消してある部分もあります．プリントを参考に完成しましょう．
第06回 Nov.17
- 振動の運動方程式を数値的に解く
- 抵抗力が無い場合 → 単振動
- 速さに比例する抵抗力が働く場合 → 減衰振動
- 速さに比例する抵抗力および外力F(t)による駆動力が働く場合 → 強制振動
何か所か消してある部分もあります．プリントを参考に完成しましょう．
- レポート課題rep02を出しました
【課題】プリント22ページの課題(11/17の授業を踏まえて)
【〆切】12月1日(火) 12時20分まで
【レポート番号】 rep02
【メールの件名】 rep02_14s20xx
(←必ずこの書式に従って送信すること)
<←1バイト文字,アンダースコア「 _ 」を忘れずに)
【提出物】
p : プログラム(追加作成の部分)とその説明
k : 計算結果(考察に必要な部分及びその前後だけ)
f : 図( pdfファイルを添付する ← epsファイルで )
K : 考察(これをしっかり書くこと)
連絡・注意
- 次回以降のプリント(23〜29ページ)を配布しました．
- キルヒホフの法則を復習してくること．
第07回 Dec.01
- RC回路（直列）
キルヒホッフの法則をあつかいます
low pass filter, high pass filter, 積分回路, 微分回路
第08回 Dec.08
- LRC回路の説明 (変数および係数の対応関係に注意)
- プログラム
- 電荷Qを変数とした2階の微分方程式
- 外部からの入力電圧と取り出す(観察する)端子間の出力電圧の時間的変化を観察し考察する
- 連絡
- 次回プリント配布（30〜38ページ, ��12/15, ��12/22, ��1/5 実施予定）
良く予習をしましょう
欠席した学生は次回の授業開始前に取りにくること
-
次回からは確率論的シミュレーションです．
一様乱数について復習しておきましょう．
第09回 Dec.15
- 講義
- 一様乱数の分布のばらつき度合いを調べる。
度数の平均値と度数の分布
サンプリング数(乱数の個数、データ数) Nr を変化させる
統計を取る(度数を数える)ときの変数の分割数 Nx を変えてみる。
度数分布を確率密度の分布に変換する
- 各頻度値と平均値の差のばらつき度合いを数値化します（==>分布を見る）
この分布を正規分布（ガウス分布）にあてはめる
- 演習
コピー&ペーストを使って利用すること．
- 一様乱数
- 度数分布と確率分布
- 期待される頻度が平均値の周りにどれくらいばらついているかを観察する。
分割数 = 100, Nsample = 100万 の場合
分割数 = 500, Nsample = 100万 の場合
分割数 =1000, Nsample = 100万 の場合,,,,
- 連絡・注意
第10回 Dec.22
- 一様乱数の分布のばらつき度合いを調べる。
- レポート課題
第11回 Jan.05
第12回 Jan.12 → 19
- 演習
- レポート課題を出しました
〆切：1月26日
レポート番号： rep04
メールの件名： rep04_14s20xx
提出物
p:プログラム(たくさんの修正・追加がある場合)とその説明
k:計算結果(考察に必要な部分及びその前後だけ)
f:図
K:考察をしっかり書く
課題：
プリント42頁の左側の図は1時間毎の飛来数の変化を表しています。
観測時間は約5日と17時間です．
これを24時間ごとに5つの分布図に分割し、重ねて表示して観察し考察する。
第13回 Jan.19 → 26
第14回 Jan. 26 → 27(12:40〜補講 3F実習室)
- 演習
- レポート課題(自由提出)
rep05を出題しました。
締め切りは2月19日(金)
課題はプリント51頁の【レポート課題】です。
第15回 Feb. 02
第16回 Feb.09
レポート提出状況
r 印：レポ−トメール受信，_ 印：未着信，/ 印：不備有，説明不足，
X 印：再提出，O 印：OK(「良」以上)，o 印：「可」，
G 印：Good or がんばった， V 印：Very good，
p：(追加作成した)プログラム，k：計算結果，f：図(.eps)，K：考察，
d：遅提出(締め切りを過ぎた訂正も含む)
Last modified 20:00, Feb.20
| rep# |
0 |
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
|---|
| 出題 |
_ |
10/20 |
11/17 |
12/22 |
01/19 |
01/27 |
|---|
| 締切 |
_ |
10/27 |
12/01 |
12/22 |
01/26 |
02/19 |
|---|
| pkf | m | p | k | f | K | p | k | f | K | p | k | f | K | p | k | f | K | p | k | f | K |
|---|
| a01 | r | O | O | _ | _ | o | o | O | o | o | O | _ | _ | r | r | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a02 | r | O | O | _ | _ | o | o | G | O | o | o | _ | _ | r | r | O | O | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a03 | r | O | O | _ | _ | o | o | O | o | o | o | _ | _ | r | r | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a04 | r | G | O | _ | O | O | O | G | G | O | O | G | G | r | r | G | G | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a05 | r | O | O | _ | _ | o | o | V | G | o | o | _ | _ | r | r | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a06 | r | O | O | _ | _ | O | O | G | G | o | O | _ | _ | r | r | O | O | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a07 | r | O | O | _ | _ | O | O | G | o | o | o | _ | _ | r | r | O | O | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a09 | r | dO | O | _ | _ | G | O | V | G | o | o | _ | _ | r | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a11 | r | O | O | _ | _ | _ | _ | o | o | o | o | _ | _ | r | _ | O | O | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a12 | r | O | O | _ | _ | _ | _ | _ | _ | o | o | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a13 | r | dO | O | _ | _ | o | o | G | G | o | O | _ | _ | r | r | O | O | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a14 | r | O | O | _ | _ | do | do | dG | dG | o | o | _ | _ | r | r | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a15 | r | dO | O | _ | _ | d | _ | do | do | o | o | _ | _ | _ | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a16 | r | O | O | _ | _ | _ | o | O | O | o | o | _ | _ | r | r | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a17 | r | O | O | _ | _ | _ | o | O | O | o | o | _ | _ | r | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a18 | r | O | O | _ | _ | _ | _ | G | o | o | o | _ | _ | r | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a19 | r | O | O | _ | _ | _ | _ | G | o | o | o | _ | _ | r | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a20 | r | O | O | _ | _ | _ | O | G | o | o | o | _ | _ | r | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a21 | r | O | O | _ | _ | _ | O | O | O | o | o | _ | _ | r | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a22 | r | O | O | _ | _ | do | do | dG | dO | o | o | _ | _ | r | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a25 | r | O | O | _ | _ | O | O | G | G | o | o | _ | _ | r | r | O | O | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a26 | r | O | O | _ | o | _ | _ | O | O | o | o | _ | _ | r | _ | O | O | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a28 | r | O | O | _ | _ | do | do | dO | dG | o | o | _ | _ | r | r | G | O | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a29 | r | O | O | _ | _ | _ | _ | O | G | o | O | _ | O | _ | r | G | G | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a31 | r | O | O | _ | _ | O | O | V | G | o | o | _ | _ | r | _ | O | O | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a32 | r | dO | O | _ | _ | _ | o | O | o | o | o | _ | _ | r | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a33 | r | O | O | _ | _ | _ | _ | dO | dO | o | o | _ | _ | r | r | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a34 | r | dO | O | _ | _ | _ | _ | dO | dO | o | o | _ | _ | r | r | O | O | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a35 | r | O | O | _ | _ | o | o | O | o | o | o | _ | _ | _ | r | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a36 | r | dO | O | _ | _ | _ | _ | O | o | o | o | _ | _ | r | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a37 | r | O | O | _ | _ | _ | o | G | O | o | O | _ | _ | r | r | O | O | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a38 | r | O | O | _ | _ | _ | _ | O | O | o | o | _ | _ | r | r | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a39 | r | O | O | _ | _ | _ | _ | O | O | o | o | _ | _ | r | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| a40 | r | O | O | _ | _ | _ | o | O | o | o | o | _ | _ | r | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| b37 | r | O | O | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ |
|---|
| c02 | r | O | O | _ | _ | _ | _ | O | o | o | o | _ | _ | _ | _ | O | o | _ | _ | _ | _ |
|---|
| pkf | m | p | k | f | K | p | k | f | K | p | k | f | K | p | k | f | K | p | k | f | K |
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