Vibración de una molécula diatómica

Actividades

En el programa interactivo se ha fijado el valor de k=2p2 y se permite variar las masas de los átomos m1 y m2 de la molécula diatómica.

Por ejemplo, cuando introducimos las masas de las moléculas m1=m2=1, la frecuencia angular de vibración vale w0=2p, y el periodo P=1 unidad de tiempo.

El "átomo" A se representa por un círculo de color rojo (a la izquierda), el "átomo" B por un círculo de color azul (a la derecha), y el centro de masas (inmóvil) por un punto de color negro.

Una regla nos mide la distancia entre las dos partículas, y entre éstas y el c.m.

En la parte superior izquierda, se muestra el valor del tiempo (en unidades arbitrarias), que nos permite medir el periodo de las oscilaciones.

Ejemplo:

Si m1=2 y m2=1, la frecuencia angular y el periodo de las oscilaciones valen
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El potencial de Lennard-Jones

Actividades

En el programa interactivo, se introduce un valor para la energía total de la partícula en el intervalo (-1, 0), en el control de edición titulado Energía

En el applet se puede observar tres zonas:

  • A la derecha, la representación de la función energía potencial e(x). Los valores de la energía cinética y potencial de la partícula representados por barras de color rojo y azul, respectivamente.
     
  • En la parte inferior izquierda, el movimiento de la partícula unida a un imaginario muelle elástico no ideal. Se representa mediante una flecha la fuerza sobre la partícula. Observamos que una fuerza intensa actuando durante un corto intervalo de tiempo produce el mismo cambio de velocidad que un fuerza relativamente pequeña durante un tiempo más grande.
     
  • En la parte superior izquierda se representa la trayectoria de la partícula en el espacio de las fases.

En este caso, es mucho más evidente que cuando la energía total es próxima al mínimo (-1) , la partícula describe aproximadamente un M.A.S. La trayectoria en el espacio de las fases es aproximadamente una elipse. Si la energía total de la partícula es próxima a cero, se observa una trayectoria en el espacio de las fases que se asemeja a elipse fuertemente deformada. La partícula pasa la mayor parte del tiempo que emplea en completar la trayectoria en la región x>1.
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