良問 熱58：分子の衝突と気体の圧力

このシミュレーションについて

立方体の容器の中を動く1個の分子が、壁Wに繰り返し衝突する。1回の衝突での力積、衝突の回数、全分子が壁に与える力と圧力を、分子の速さや個数を変えながら導き、温度との関係につなげる

動かせる条件

一辺の長さ L ／ 分子の質量 m ／ 分子の速度の x 成分 vₓ ／ 分子の速度の y 成分 vᵧ ／ 分子の個数 N ／ 観測する時間 t ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：壁にぶつかると vₓ の向きだけが逆になり、vᵧ は変わらない。力積は運動量の変化から求める。左側の壁との衝突は、壁Wに力を与えないので数えない。
• やってみよう：①vᵧ を変えても、壁Wに当たる回数が変わらないか確かめる。②L を2倍にして、衝突の回数と力積がどうなるか見る。③衝突回数と1回の力積の積を、観測時間でならして力にする。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

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