Максвеллизация распределения по скоростям в газе из упругих шаров
Максвеллизация распределения газа из упругих шаров.
Цель работы - изучить эволюцию функции распределения скоростей замкнутой системы, состоящей из множества шаров, упруго взаимодействующих друг с другом и со стенками. Для решения поставленной задачи нами была аналитически решена плоская задача об упругом столкновении столкновении двух шаров. Полученные соотношения по векторам начальных скоростей и координатам их центров позволяют вычислить векторы скоростей шаров после столкновения. Решения получены путем решения системы законов сохранения энергии, импульса и момента импульса шаров. Программа моделирует поведение такого газа обсчитывая столкновения шаров по вышеназванным формулам.
В работе продемонстрировано, что газ, состоящий из упругих шаров, меняет свое распределение на максвелловское, в процессе временной эволюции системы. Этим он отличается от идеального газа из точечных частиц, в котором частицы могут только обмениваться скоростями, тем самым такому газу для максвеллизации нужен термостат, в замкнутой системе его распределение не будет эволюционировать к распред. Максвелла. Соударение шаров рассчитываются на основании аналитического решения задачи о столкновении упругих шаров. Результат такого столкновения очень чувствителен к начальным положениям центров шаров и их относительных скоростей, что, по мнению автора, и "двигает" систему к нормальному распределению, в соответствии с Центральной Предельной Теоремой из теории вероятностей.
Автор: Козин Валерий
