Thí Nghiệm Ảo 3D Real: Chuyển Động Brown

Mô phỏng 3D tương tác cận cảnh sự va chạm bất đẳng hướng của các phân tử khí lên hạt khói

MÔ PHỎNG 3D REAL (CHẾ ĐỘ KÍNH HIỂN VI)
Nhiệt độ ($T$) 300 K
Mật độ phân tử khí 150 hạt
Kích thước hạt khói 22 px
Khối lượng hạt khói ($M$) 100 u
Nhiệt độ khí
27 °C
Tần số va đập
0 Hz
Tốc độ TB phân tử
0 m/s
Hệ số khuếch tán
0.0 D
Lý Thuyết
Hướng Dẫn
Tư Duy

Chuyển động Brown là chuyển động zích zắc ngẫu nhiên không ngừng của các hạt bụi/khói lơ lửng trong môi trường chất khí.

Các phân tử khí (Nitơ, Oxy) vô cùng nhỏ bé, chuyển động nhiệt hỗn loạn với tốc độ hàng trăm m/s, va chạm liên tục từ mọi phía vào hạt khói.

Do số lượng phân tử va chạm ở mỗi phía không cân bằng tuyệt đối tại mọi thời điểm, chúng tạo nên hợp lực va đập bất đẳng hướng đẩy hạt khói lệch hướng liên tục, tạo thành đường đi zích zắc.

Bước 1: Quan sát ở chế độ mặc định **Kính hiển vi**. Hạt khói 3D rực rỡ nhảy múa ngẫu nhiên.

Bước 2: Nhấn **"Hiện Phân Tử Khí 3D"** để thấy hàng trăm phân tử khí nhỏ màu xanh neon bắn phá dồn dập vào hạt khói.

Bước 3: Kéo **"Nhiệt độ (T)"** lên cao để thấy phân tử bay nhanh hơn và hạt khói giật mạnh hơn.

Câu hỏi suy luận: Tại sao các hạt bụi lớn nhìn bằng mắt thường không thấy chuyển động Brown?

Giải thích: Vì khối lượng hạt quá lớn so với phân tử khí, xung lực va chạm nhỏ bé bị trung hòa từ mọi phía làm hạt đứng yên vĩ mô.

Đồ thị dịch chuyển ly tâm x(t) Độ dịch chuyển: 0 px