Física Computacional: saiba tudo sobre o curso!

Curso que tem apenas 15 anos de existência no Brasil, a Física Computacional é uma graduação que infelizmente ainda é muito pouco conhecida entre os estudantes.

Entretanto, mesmo se tratando de um campo de estudos extremamente novo, a demanda por profissionais capacitados nessa área vem crescendo consideravelmente.

Afinal: você já sabe o que é Física Computacional, quais as principais características desse curso e onde encontrá-lo no Brasil?

Para responder a essas e outras perguntas, preparamos este um conteúdo abordando tudo sobre a Física Computacional. Boa leitura!

O que é Física Computacional?

Física Computacional é a ciência que utiliza da matemática e física aplicadas para o desenvolvimento de processos e análises que se relacionam com a Ciência da Computação.

Trata-se de uma área multidisciplinar que visa determinar/estimar alguns eventos com base no cálculo computacional, o qual é alimentado com parâmetros físicos (como tempo, velocidade, temperatura e pressão, entre outros) e matemáticos.

Curso de Física Computacional

Esse curso é encontrado no Brasil no formato de nível superior e geralmente dura cerca de 4 anos (ou 8 semestres letivos) para a sua conclusão.

Por se tratar de uma área muito nova e que necessita de um enorme aparato laboratorial para o seu adequado ensino, essa graduação é encontrada em apenas 3 universidades brasileiras, as quais começaram a abrir turmas somente a partir de 2005.

Grade curricular

Considerando o curso ofertado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), a grade curricular de Física Computacional apresenta a seguinte distribuição:

1º Período

• Física Geral I;
• Física Experimental I;
• Cálculo e Geometria Analítica I;
• Química Orgânica Fundamental.

2º Período

• Física Geral II;
• Física Experimental II;
• Cálculo e Geometria Analítica II;
• Álgebra Linear I;
• Métodos Computacionais da Física A.

3º Período

• Física Geral III;
• Física Experimental III;
• Equações Diferenciais II;
• Métodos Computacionais da Física B;
• Probabilidade e Estatística;
• Estrutura de Dados.

 4º Período

• Física Geral IV;
• Física Experimental IV;
• Matemática Aplicada II;
• Métodos Computacionais da Física C;
• Mecânica Clássica I.

5º Período

• Introdução à Física Quântica I;
• Mecânica Clássica II;
• Física Matemática I.

6º Período

• Mecânica Quântica;
• Termodinâmica;
• Teoria Eletromagnética;
• Introdução aos Sistemas Dinâmicos.  

7º Período

• Física Matemática II;
• Física de Fluidos;
• Mecânica Estatística.

8º Período

• Estado Sólido;
• Modelagem Computacional;
• Dinâmica Molecular;
• Trabalho de Conclusão de Curso. 

Cabe destacar que essa grade curricular apresenta apenas as disciplinas que se enquadram como obrigatórias. Isto é, além dessas há uma carga horária destinada a conclusão de matérias eletivas e optativas, definidas por cada estudante.

Faculdade de Física Computacional

Como já mencionamos acima, infelizmente são poucas as instituições de ensino superior no Brasil que ofertam essa graduação para os estudantes.

São exemplos de faculdades que contam com o curso de graduação em Física Computacional:

• Universidade de São Paulo — USP;
• Universidade Federal do Rio Grande do Sul — UFRGS.

Entretanto, engana-se quem acha que é apenas nessas duas universidades brasileiras que a área da Física Computacional é estudada no Brasil.

Isso porque existem diversas graduações em bacharel em Física (como é o caso do bacharel em Física na Universidade Federal Fluminense) que contam com ênfase em Física Computacional.

• Desse modo, para aqueles que desejam ingressar nessa área, mas não conseguiram vagas nem na USP nem na UFRGS, uma boa opção é escolher um departamento de Física em outra universidade que conte com a ênfase ou habilitação em Física Computacional, como a Universidade de Brasília (UnB).

Áreas de atuação 

São várias as áreas de atuação de um profissional formado em Física Computacional, entre elas podemos citar:

• previsão do tempo;
• astrofísica;
• ciência dos materiais;
• nanotecnologia;
• fusão nuclear.

Previsão do tempo

Prever o tempo envolve o estudo de conceitos geográficos, físicos e aplicação de uma série de cálculos matemáticos contendo análises combinatórias e estatística.

Em vista disso, o físico computacional é um dos profissionais mais adequados para a realização da previsão do tempo, já que, durante a graduação, ele aprende a combinar conceitos de Física com potentes softwares de computação.

Astrofísica

A astrofísica é uma das ramificações mais conhecidas da Física Computacional. É por meio dela que é possível estimar/calcular a distância entre os planetas, a velocidade de qualquer corpo celeste e a mecânica dos movimentos em geral que rege as constelações e o universo.

Ciência dos materiais

O desenvolvimento de materiais que contam com nanotecnologia também pode integrar a rotina de trabalho de um físico computacional. Desta forma, o estudo e a pesquisa no âmbito da ciência dos materiais são uma área possível para esses profissionais.

Nanotecnologia

A nanotecnologia é uma ciência que envolve a manipulação da matéria (com o objetivo de criar novos materiais) a nível atômico. Para a realização adequada dessa atividade, são necessárias aplicações de uma série de conceitos físicos e cálculos matemáticos, ou seja, é um campo bem fértil para os físicos computacionais.

Fusão nuclear

O processo de unificação de dois ou mais núcleos atômicos (fusão nuclear) é um recurso utilizado pela Física moderna para a obtenção de energia em escalas gigantescas.

Esse procedimento nuclear só é possível a partir da aplicação de complexos conceitos de Física e uma enorme infraestrutura digital, sendo assim um campo bastante fértil também.

Mercado de trabalho

Em relação ao mercado de trabalho, os físicos computacionais podem atuar em:

• usinas nucleares;
• laboratórios de pesquisa;
• centros de estimativa do tempo;
• indústria radioativa e nuclear;
• empresas que trabalham com inteligência artificial.

Logo, notamos que, mesmo ainda tendo poucos profissionais no Brasil na área de Física Computacional, esse setor tende a crescer consideravelmente nos próximos anos, com a abertura de mais postos de trabalho e demandas cada vez maiores no mercado. É interessante frisarmos ainda que, para aqueles que desejam ingressar nesse curso, habilidades em Física e Linguagem de Programação são indispensáveis.

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