このアプリケーションは、エッジ L を持つ立方体ボックス内の理想的な (相互作用しない) ガスのダイナミクスをシミュレートします。シミュレーション計算では立方体ボックスが考慮されますが、xy 平面上の粒子位置の投影のみが示されています。

ボタン:

<リ> シミュレーションを開始または一時停止します。 <リ> シミュレーションを再開します。 <リ> 粒子速度分布のヒストグラムを表示します。

このシミュレーションでは、N (1 ≤ N ≤ 1000) で構成されるガスを考慮します。 質量 m の分子 (1u ≤ m ≤ 1000u) 体積 V = L³ の立方体に含まれる、 ここで、150 nm ≤ L ≤ 600 nm。

シミュレーションの開始時、分子は立方体の中心で静止しています。 次に、10 面サイコロを 10 個振って、各分子の初速度の分布を決定しました。

N、m、L の値と最も可能性の高い速度 v_p (1 m/s ≤ v_p ≤ 700) が選択されたら、 シミュレーションでは、分子の速度とその質量を通じてガスの温度 T が決定されます。

シミュレーションを開始すると、分子があらゆる方向にランダムに出発し、各分子の動きが決定され、 各瞬間において、分子は立方体の壁とのみ弾性的に衝突すると考えられます。

シミュレーションは 3 次元ですが、エッジ キューブ L の xy 平面のみが示されています。 気体分子によって立方体の面にかかる圧力は時間とともに決定されます。 実数は、次の方程式により、立方体の面上の各分子によって伝達されるインパルスの合計で求められます。

ここで、$\Delta t$ は 2 つの拍の間の時間間隔です。

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