Movimiento browniano de una partícula
A partir de la simulación de termalización, se sigue la trayectoria de una de las partículas para observar su movimiento aleatorio.
501 partículas encerradas en una caja en 3 dimensiones. Inicialmente todas están en posiciones aleatorias y en reposo, excepto 50 de ellas. Al cabo de poco tiempo y tras múltiples colisiones las 501 partículas están en movimiento. Es un ejemplo de termalización de un gas. En el estado de equilibrio las velocidades de las partículas corresponden a la distribución de Maxwell-Boltzmann. Cada partícula tiene masa=200 y radio=10, excepto la primera, con masa variable según el parámetro masa0 y radio=20. Para obtener medidas correctas del movimiento browniano, aunque la partícula rebota contra las paredes de la caja, se calcula la posición "extendida", como si no hubiese colisiones con la caja.
La simulación comienza parada y se visualizan todas las partículas. Utilizar P o el control "para" para iniciar. Al cabo de 4 segundos de tiempo de simulación, sólo se viualiza la primera partícula, a no ser que se se active el control "visible" en el panel de controles.
Esta simulación incluye dos controles adicionales: la masa de la partícula "principal", y la velocidad inicial de 50 de las partículas de fondo (vini,vini,vini). Estos parámetros sólo se pueden modificar antes de comenzar la simulación. Para cambiar los parámetros, recarga la página de la simulación, que se reinicializará.
A la izquierda de la pantalla se presenta la posición y velocidad de la partícula principal, así como la posición "extendida", sin contar las colisiones con las paredes, y la distancia Ru desde el origen hasta la posición extendida. Se presenta también el cociente entre Ru y e tiempo de la simulación y entre Ru y la raiz del tiempo de simulación. En teoría, y tomando la media para muchas partículas, la varianza de la distancia recorrida aumenta con la raiz del tiempo y del coeficiente de difusión, y el coeficiente de difusión aumenta proporcionalmente a la temperatura T, que a su vez es proporcional a la energía cinética del total de partículas, que se presenta como E a la izquierda de la pantalla.
