browniano

O movimento Browniano

Observação, Análise e Simulação

O Grupo

João Alves / Pedro Castro / Daniel Ferreira / Nuno Álvares / Bárbara Azevedo
Responsável ­ Prof. Lopes Dos Santos
Monitor – Miguel Costa Dias

História e Introdução

UJ 2006 – E. Física

 O movimento Browniano é o nome dado ao

movimento aleatório de partículas num líquido ou gás como consequência dos choques das moléculas do meio nas partículas História e Introdução

UJ 2006 – E. Física

 Robert Brown, em 1827, observou no microscópio

pequenos grãos de pólen suspensos em água. Percebeu também que isso acontecia igualmente com partículas inorgânicas.  Em 1905, Albert Einstein, usando a teoria cinética dos

gases, explicou quantitativamente os movimentos observados por Brown.

 Jean Perrin realizou um conjunto de experiências que se

revelaram uma comprovação fiel das investigações feitas por Einstein, e que lhe permitiram medir o número de
Avogadro. Este trabalho valeu­lhe um prémio Nobel em
1926.

Objectivos do trabalho

UJ 2006 – E. Física

 Observar e gravar o comportamento das

micro­esferas em suspensão, utilizando um microscópio ligado a uma placa de captura de vídeo.
 Interpretar o resultado obtido das observações previamente realizadas.
 Simular o movimento das partículas com um programa realizado em Python.

Objectivos do trabalho

UJ 2006 – E. Física

 Medir, usando as gravações, o deslocamento

quadrático médio das micro­esferas em função do tempo. Este processo permitiu­nos medir a constante de Boltzmann utilizando a célebre equação de Einstein:
2

〈R 〉 −¿ Deslocamento quadrático médio

4k BT

2

〈 R 〉=

k B −¿ Constante de Boltzmann

6

r

t

T −¿ Temperatura
−¿Viscosidade da água r−¿Raio das partículas t ­  Tempo

Procedimentos

Laboratoriais

UJ 2006 – E. Física

Computacionais

Laboratoriais

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Observação do movimento das micro­esferas  Utilizando o microscópio, observamos e

capturamos em vídeo o movimento
Browniano