Sobre el movimiento browniano: historia, modelamiento y simulación

En este trabajo, pretende ampliar los conocimientos sobre uno de los fenómenos más importantes en la mecánica estadística y la termodinámica, como lo es el movimiento browniano. Por tanto, Se busca resaltar la importancia de la teoría cinético-molecular del calor en los siglos XIX y XX, considerando el papel crucial del debate en el desarrollo de la ciencia. De igual manera, se pretende detallar los aspectos teóricos y experimentales que relacionan el fenómeno del movimiento browniano con la comprensión de la teoría atómica. Siguiendo lo anteriormente mencionado, surge la siguiente interrogante. ¿La teoría establecida hasta principios del siglo XX es adecuada para describir de manera correcta el movimiento browniano? Es así como se busca enmarcar la teoría del movimiento browniano desde un punto de vista histórico, analítico, experimental y computacional. Es así como este trabajo se divide en cuatro partes principales. Las dos primeras partes se centran en resaltar el progreso histórico y analizar detalladamente algunos de los artículos más importantes de esa época. La tercera parte implica la realización de un montaje experimental a escala para confirmar las ideas expuestas en la teoría. Después se lleva a cabo una simulación computacional que modela las moléculas de agua como estructuras triatómicas en lugar de esferas rígidas. Como resultado de esta investigación, se demuestra que el recorrido cronológico acá llevado, permite analizar el movimiento de pequeñas partículas desde diferentes puntos de vista, bajo el marco de la evolución teórica. Por otro lado, se encuentra que el mecanismo planteado a partir del concepto descrito en los artículos de Einstein replica de forma exitosa el movimiento aleatorio que sufren las partículas brownianas. Finalmente, los resultados obtenidos dentro de la simulación demuestran que no existe ninguna diferencia apreciable al modelar las moléculas de agua como esferas rígidas o como estructuras triatómicas.

• Autores: Ortiz Chavarro, Sebastian David
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2023
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/39930
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/39930
• Palabra clave: Movimiento browniano; Historia de la ciencia; Atomismo; Historia de la ciencia; Teoría cinético-molecular; Dinámica molecular; Licenciatura en Fisíca -- Tesis y disertaciones académicas; Mecánica estadística; Teoría cinético-molecular; Simulación computacional; Historia de la ciencia; Brownian motion; History of science; Atomism; Kinetic-molecular theory; Molecular dynamics
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