69721 - LABORATORIO DI GEOFISICA NUMERICA

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Salute e benessere Istruzione di qualità Città e comunità sostenibili Lotta contro il cambiamento climatico

Anno Accademico 2020/2021

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente ha le conoscenze di base sulle tecniche numeriche utilizzate in geofisica. In particolare, lo studente è in grado di: - applicare metodi di risoluzione numerica esplicita ed implicita delle equazioni differenziali ordinarie ed alle derivate parziali; - calcolare la propagazione delle onde mediante semplici programmi numerici sviluppati in MATLAB.

Contenuti

Modulo 1 (Teoria, prof. Tinti)

Discretizzazione delle equazioni differenziali ordinarie con tecniche alle differenze finite. Metodi multistep espliciti ed impliciti. Metodi di Runge-Kutta. Accuratezza.

Equazioni alle derivate parziali. Sistemi parabolici ed iperbolici. Equazione del trasporto. Metodo delle caratteristiche. Operatori differenziali discreti. Analisi di stabilità. Equazione di diffusione del calore. Equazione delle onde. Applicazione a propagazione di onde marine di grande lunghezza d'onda. Tecnica di risoluzione con staggered grids.

Modulo 2 (Laboratorio, Dott. Zaniboni)

Applicazione dei metodi numerici descritti nel Modulo 1 a casi di equazioni differenziali ordinarie e di equazioni alle derivate parziali.

Lo studente svilupperà su proprio PC (o calcolatore messo a disposizione in laboratorio) i codici numerici per l’implementazione di tali metodi e per la rappresentazione dei risultati. Tale attività verrà svolta tramite l’utilizzo del software MatLab (o in alternativa Octave).

Testi/Bibliografia

Modulo 1 (Teoria, Prof. Tinti)

Appunti di lezione.

Modulo 2 (Laboratorio, Dott. Zaniboni)

Tracce delle esercitazioni svolte in laboratorio.

Metodi didattici

Modulo 1 (Teoria, Prof. Tinti)

Lezioni frontali in aula

Modulo 2 (Laboratorio, Dott. Zaniboni)

Esercitazioni in laboratorio svolte su proprio calcolatore.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova d’esame è unica per i due moduli, esclusivamente orale, la cui durata può variare fra un’ora a un’ora e mezza.

Essa consiste in una serie di domande relative ai temi trattati a lezione ed alle prove effettuate in laboratorio.

Verranno anche mostrati, commentati ed eseguiti i codici di risoluzione di equazioni differenziali sviluppati in laboratorio.

Strumenti a supporto della didattica

Proiettore; PC e MATLAB (o Octave)

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Filippo Zaniboni

Consulta il sito web di Stefano Tinti