Introduction to Mathematical Methods in Physics

203-1-1141

Course information

Credit points
4.00
Lecture hours
3.00
TA hours
2.00
Lab hours
0.00
University's course list

Summary

1. Introduction to scalars and vectors: operations with scalars and vectors, scalar product, vector product, vector equations, indices, Einstein summation convention, kronecker delta, Levi-Civita symbol.
2. Introduction to functions: types, continuity, limits, derivatives, integrals, integration methods, taylor series, remainder.
3. Functions with scalar input and vector output: curves, tangent, normal, velocity, acceleration, curvature, torsion. Frenet-Serret basis and kinematics.
4. Functions with vector input and scalar output: extrema, contours, gradient, directional derivative, tangent space.
5. Multiple integrals
6. Functions with vector input and vector output: conservative fields, rotational fields, divergence, curl, line integral, surface integral, Stokes and Gauss
7. Differential equations: damped harmonic oscillator with driving
8. Rotations: scalars, vectors, tensors
9. Curvilinear coordinates

Syllabus

  • מבוא לסקלרים ווקטורים: פעולות עם סקלרים ווקטורים, מכפלה סקלרית, מכפלה וקטורית, משוואות וקטוריות, אינדקסים קשורים וחופשיים, הסכם הסכימה של איינשטיין, הדלתא של קרונקר, סימן לוי-צ'יוויטה.
  • מבוא לפונקציות: סוגי פונקציות, רציפות, גבולות, נגזרת, אינטגרלים, שיטות אינטגרציה, טור טיילור, טור טיילור עם שארית.
  • פונקציות עם קלט סקלרי ופלט וקטורי: מסילות במרחב, וקטור משיק, וקטור ניצב, מהירות, תאוצה, עקמומיות, פיתול. בסיס פרנה-סרה והשוואה לקינמטיקה.
  • פונקציות עם קלט וקטורי ופלט סקלרי: נקודות קיצון, קווי גובה, גרדיינט, נגזרת כיוונית, מרחב משיק.
  • אינטגרלים כפולים ומשולשים
  • פונקציות עם קלט וקטורי ופלט וקטורי: שדות משמרים ושדות מערבולתיים, דיברגנס, רוטור, אינטגרל מסלולי, אינטגרל משטחי, חוק סטוקס וגאוס
  • משוואות דיפרנציאליות: סדר ראשון, סדר שני (פתרונות של מתנד הרמוני מאולץ ומרוסן)
  • סיבובים במרחב, סקלרים, וקטורים וטנזורים
  • קואורדינטות עקומות אורתוגונליות

Bibliography

G. B. Thomas, R.L. Finney, Calculus and Analytic Geometry, Addison Wesley, 9th edition (August 14, 1995)
M. L. Boas, Mathematical Methods in the Physical Sciences, Wiley, 3rd edition (July 22, 2005)
K. F. Riley, M. P. Hobson and S. J. Bence, Mathematical Methods for Physics and Engineering, Cambridge University Press.
G. Stephenson, Mathematical Methods for Science Students, Pearson Education Canada; 2nd edition (January 1, 1996).
M. Tinker and R. Lambourne, Further Math For the Physical Sciences, Wiley; 1 edition (May 17, 2000).

מבוא לשיטות מתמטיות בפיסיקה

203-1-1141

נתוני קורס

נקודות זכות
4.00
שעות הרצאה
3.00
שעות תרגול
2.00
שעות מעבדה
0.00
לקובץ הקורסים

תקציר

1. מבוא לסקלרים ווקטורים: פעולות עם סקלרים ווקטורים, מכפלה סקלרית, מכפלה וקטורית, משוואות וקטוריות, אינדקסים קשורים וחופשיים, הסכם הסכימה של איינשטיין, הדלתא של קרונקר, סימן לוי-צ'יוויטה.
2. מבוא לפונקציות: סוגי פונקציות, רציפות, גבולות, נגזרת, אינטגרלים, שיטות אינטגרציה, טור טיילור, טור טיילור עם שארית.
3. פונקציות עם קלט סקלרי ופלט וקטורי: מסילות במרחב, וקטור משיק, וקטור ניצב, מהירות, תאוצה, עקמומיות, פיתול. בסיס פרנה-סרה והשוואה לקינמטיקה.
4. פונקציות עם קלט וקטורי ופלט סקלרי: נקודות קיצון, קווי גובה, גרדיינט, נגזרת כיוונית, מרחב משיק.
5. אינטגרלים כפולים ומשולשים
6. פונקציות עם קלט וקטורי ופלט וקטורי: שדות משמרים ושדות מערבולתיים, דיברגנס, רוטור, אינטגרל מסלולי, אינטגרל משטחי, חוק סטוקס וגאוס
7. משוואות דיפרנציאליות: סדר ראשון, סדר שני (פתרונות של מתנד הרמוני מאולץ ומרוסן)
8. סיבובים במרחב, סקלרים, וקטורים וטנזורים
9. קואורדינטות עקומות אורתוגונליות

סילבוס

  • מבוא לסקלרים ווקטורים: פעולות עם סקלרים ווקטורים, מכפלה סקלרית, מכפלה וקטורית, משוואות וקטוריות, אינדקסים קשורים וחופשיים, הסכם הסכימה של איינשטיין, הדלתא של קרונקר, סימן לוי-צ'יוויטה.
  • מבוא לפונקציות: סוגי פונקציות, רציפות, גבולות, נגזרת, אינטגרלים, שיטות אינטגרציה, טור טיילור, טור טיילור עם שארית.
  • פונקציות עם קלט סקלרי ופלט וקטורי: מסילות במרחב, וקטור משיק, וקטור ניצב, מהירות, תאוצה, עקמומיות, פיתול. בסיס פרנה-סרה והשוואה לקינמטיקה.
  • פונקציות עם קלט וקטורי ופלט סקלרי: נקודות קיצון, קווי גובה, גרדיינט, נגזרת כיוונית, מרחב משיק.
  • אינטגרלים כפולים ומשולשים
  • פונקציות עם קלט וקטורי ופלט וקטורי: שדות משמרים ושדות מערבולתיים, דיברגנס, רוטור, אינטגרל מסלולי, אינטגרל משטחי, חוק סטוקס וגאוס
  • משוואות דיפרנציאליות: סדר ראשון, סדר שני (פתרונות של מתנד הרמוני מאולץ ומרוסן)
  • סיבובים במרחב, סקלרים, וקטורים וטנזורים
  • קואורדינטות עקומות אורתוגונליות

ביבליוגרפיה

G. B. Thomas, R.L. Finney, Calculus and Analytic Geometry, Addison Wesley, 9th edition (August 14, 1995)
M. L. Boas, Mathematical Methods in the Physical Sciences, Wiley, 3rd edition (July 22, 2005)
K. F. Riley, M. P. Hobson and S. J. Bence, Mathematical Methods for Physics and Engineering, Cambridge University Press.
G. Stephenson, Mathematical Methods for Science Students, Pearson Education Canada; 2nd edition (January 1, 1996).
M. Tinker and R. Lambourne, Further Math For the Physical Sciences, Wiley; 1 edition (May 17, 2000).
Last changed on April 25, 2022 by Bar Lev, Yevgeny (ybarlev)