Les simulations numériques permettent :
d’étudier théoriquement certains problèmes (milieux magnétiques, systèmes complexes…) ;
de modéliser des phénomènes physiques complexes à grande échelle et d’en modifier facilement les paramètres (météorologie, climatologie, géophysique, épidémiologie, astrophysique…) ;
préparer une expérimentation coûteuse (aérospatiale) : on modifie des paramètres sur l’ordinateur et on regarde le résultat, ce qui revient moins cher que de réaliser l’expérience, surtout si elle est loupée ;
d’illustrer une notion physique et d’en montrer toutes ses facettes très aisément, car elles sont plus simples à mettre en oeuvre qu’une expérience.
Actuellement, les simulations numériques sont utilisées dans tous les domaines de la physique et sont devenues indispensables. Néanmoins, la physique est une science avant tout expérimentale, et une simulation ne remplacera jamais totalement une vraie expérience, car ce n’est qu’un modèle simplifié de la réalité. Il faut les voir comme un outils formidable, et non comme une réalité virtuelle.
Pour s’entraîner au calcul mental sur les multiplications et additions.
Mais pourquoi ces fichues tartines tombent-elles toujours du côté de la confiture ?!
Etude d’un circuit RLC série en régime libre.
Cet algorithme permet de reproduire la croissance de cristaux. Ce modèle est un des plus importants modèles de croissance fractale.
Modélisation de la propagation d’un feu de forêt sur un réseau carré.
Etude statistique d’un gaz dans une boîte.
Le jeu de la vie est un automate cellulaire. Il a été inventé par J. Conway en 1970, et permet d’étudier l’évolution d’une population, par exemple des cellules, selon des règles simples, dans un monde à 2 dimensions.
Simulation des lois de Descartes de l’optique géométrique.
Le phénomène de percolation permet d’étudier la popagation d’une information entre différents sites actifs, dont certains sont liés entre eux, et d’autres non. Cela peut représenter le propagation d’un feu de forêt, d’une épidémie, d’une infiltration d’eau…
Quelques notions simples sur la réversibilité et l’irréversibilité.