Sistema de partículas interactuantes: un modelo resoluble para el estudio en física estadística

Se propone un sistema unidimensional simple de dos partículas interactuantes cuyo comportamiento puede calcularse analíticamente. Se muestra en detalle el cálculo de la función de partición así como también el de cantidades fundamentales como la energía interna y la capacidad calorífica. La estructu...

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Main Authors: José Luis Palacios, Diego Luis González-Cabrera, Manuel Camargo
Format: Article
Language:Portuguese
Published: Sociedade Brasileira de Física 2025-03-01
Series:Revista Brasileira de Ensino de Física
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Online Access:http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172025000100422&lng=es&tlng=es
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Diego Luis González-Cabrera
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description Se propone un sistema unidimensional simple de dos partículas interactuantes cuyo comportamiento puede calcularse analíticamente. Se muestra en detalle el cálculo de la función de partición así como también el de cantidades fundamentales como la energía interna y la capacidad calorífica. La estructura espacial del sistema de dos partículas es analizada en términos de las distribuciones que describen la distancia de separaración entre las partículas y la posición de su centro de masa. La evolución del sistema hacia el equilibrio es descrita usando ecuaciones de Langevin en conjunto con las respectivas ecuaciones de Fokker-Planck. Los resultados analíticos son contrastados con los que se obtienen por medio de simulaciones computacionales sencillas basadas en dinámica browniana. En todos los casos el comportamiento del sistema se explica de manera simple y detallada de tal forma que la discusión y el modelo presentado pueden ser usados como un recurso pedagógico en cursos intermedios de mecánica estadística.
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