Graduação em Física Computacional (Bacharelado) (São Carlos, São Paulo)

Universidade de São Paulo

Localização:São Carlos - São Paulo

Duração:4 Anos

Tipo:Carreiras Universitárias

Modalidade:Presenciais

Características

Curso

Você tem interesse pela Física? Gosta de computação e matemática? Então o curso de Física Computacional do IFSC é um ótimo caminho para quem quer trabalhar na interface dessas ciências, examinando teorias e criando modelos capazes de explicar fenômenos e inovar tecnologias.

O curso foi criado em 2006, dez anos após surgir como habilitação do bacharelado em Física, ainda em 1987. Como diferencial, oferece aos alunos uma ampla base sobre funcionamento, operação e programação de computadores, com ênfase na modelagem de problemas físicos para que possam ser resolvidos com o auxílio de computação.

Na base dessas aplicações está a capacidade dessas máquinas para fazer muitos cálculos em pouco tempo, armazenar e processar grande quantidade de dados, resolver numericamente expressões sem solução matemática, além de trabalhar por grandes intervalos de tempo, sem parar. Assim, os computadores facilitam a coleta de dados em experimentos, dão maior precisão a problemas científicos complexos e permitem a realização de experimentos virtuais, que não poderiam ser realizados em laboratório.

“A Física Computacional está relacionada com um movimento mais amplo dentro de diversas ciências”, explica o professor Gonzalo Travieso. “Desde que surgiram, há seis décadas, os computadores são usados como ferramentas no trabalho científico. Atualmente é difícil indicar uma pesquisa científica em física que não envolva, de alguma forma, o uso da física computacional.”

As pesquisas na área também vêm sendo empregadas nos campos da biologia, química, engenharia, medicina, novos materiais, dispositivos eletrônicos, nanotecnologia e até mesmo no estudo de mercados financeiros. Ao mesmo tempo, princípios e métodos originais da física têm sido usados para gerar avanços em computação, com novos algoritmos e aplicações em computação quântica.


Currículo

O curso de bacharelado em Física Computacional não é uma especialização, pois fornece uma formação completa em física, sem privilegiar uma especialidade. Tampouco é um curso de computação, pois aluno terá uma formação de físico. Seu enfoque está na ferramenta usada, ou seja, os métodos computacionais.

Para isso, o curso tem um forte conteúdo interdisciplinar em física, matemática e computação, distribuído ao longo de 2.985 horas em disciplinas e mais 180 de trabalhos realizados pelos alunos, durante oito semestres.

Pelo lado da Física, são estudadas em profundidade as leis que governam o funcionamento do universo, como propostas por Galileu, Newton e Einstein, além de teorias mais recentes, como a mecânica quântica, que mudou nossa maneira de entender e interagir com a natureza.

Pelo lado da computação, são explorados recursos computacionais para tarefas de cálculo avançado e modelagem de sistemas, imagens e cenários diversos, incluindo problemas da própria ciência física. Os conteúdos de matemática envolvem cálculo, álgebra, uso de algoritmos, matrizes, entre outras operações.

De acordo com os professores do curso, as disciplinas são organizadas de maneira a integrar e consolidar esses conceitos, garantindo uma formação que representa muito mais do que a soma dessas áreas tomadas independentemente. Os conteúdos de física são cobertos de forma gradual, enquanto os de computação são abordados de acordo com suas aplicações.

As disciplinas computacionais incluem o estudo de arquitetura e organização de computadores, sistemas operacionais, programação de computadores e sistemas paralelos, redes, modelagem, processamento de imagens e bases de dados. Mas, diferente dos cursos de especialização na área, que têm menos disciplinas básicas, o bacharelado em Física Computacional do IFSC oferece uma formação completa em Física. Confira a grade curricular.

Para os estudantes, também há diversas oportunidades de participação em congressos e programas de estágio em universidades do exterior, sobretudo na França e na Alemanha, com bolsas de estudo de nível técnico por até um ano.
Essas possibilidades se ampliam nos níveis de mestrado, doutorado e pós-doutorado.

Física
Ciências Físicas e Biomoleculares
Física Computacional
Licenciatura em Ciências Exatas

Mercado

O mercado de trabalho para especialistas em Física Computacional é crescente, amplo e altamente qualificado, refletindo diretamente a disseminação do uso de computadores em diversas atividades científicas, econômicas e culturais. Ele inclui desde universidades e institutos de pesquisa até empresas do setor financeiro, indústrias de base tecnológica e fabricantes de games e software em geral.
“Nesse campo, pode-se usar a física para melhorar a computação ou usar a computação para melhorar a física”, aponta o professor Luciano Fontoura. “A maior parte dos empregos estão na segunda linha”, indica.

Exemplos de setores que empregam cada vez mais físicos computacionais são as indústrias aeronáutica, automobilística e de telecomunicações. No desenvolvimento de aeronaves e automóveis, o uso de simulações pode, por exemplo, determinar as características aerodinâmicas. Empresas de radiodifusão, por seu lado, podem simular a radiação eletromagnética de antenas para projetar sistemas adaptados a novas bandas de transmissão.

Também tem crescido a aplicação de física computacional em empresas financeiras, interessadas em mineração de dados e modelagens estatísticas para previsão de comportamento do mercado. Outro campo ligado à chamada “econofísica” é o emprego de modelos estatísticos para traçar o perfil de públicos consumidores e, assim, aprimorar estratégias comerciais.

Além dessas áreas emergentes, físicos computacionais podem atuar em qualquer das áreas tradicionais da física experimental e teórica. Ou, ainda, empregar-se no setor de tecnologia da informação, com desenvolvimento de software, criação de sistemas embarcados, administração de sistemas e redes de computadores. A faixa salarial varia muito, podendo ultrapassar R$ 10 mil mensais.
Na maioria dos casos, os trabalhos de modelagem computacional são realizados por equipes multidisciplinares, em que cada profissional contribui com a parte do modelo correspondente à sua especialidade. Para atuar nessas equipes, o conhecimento adequado das técnicas computacionais é fundamental para a interação do grupo e a garantia do desempenho das soluções.
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