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Type: TESE DIGITAL
Title: Vibrational modes as an external environment for the dynamics of molecules = Modos vibracionais como ambiente externo na dinâmica de moléculas
Title Alternative: Modos vibracionais como ambiente externo na dinâmica de moléculas
Author: Siqueira, Kellen Manoela, 1987-
Advisor: Aguiar, Marcus Aloizio Martinez de, 1960-
Abstract: Resumo: Estudamos o impacto de graus de liberdade internos na dinâmica do centro de massa em três diferentes contextos: O primeiro corresponde a uma partícula composta em um bilhar unidimensional no contexto da Aceleração de Fermi (FA). Quando uma das paredes do bilhar é posta em movimento é possível fornecer ou retirar energia da "bola de bilhar" e, em algumas situações, a "bola" pode até acelerar indefinidamente (um processo chamado FA). Neste trabalho verificamos que o acoplamento entre os graus internos de liberdade e o centro de massa do sistema pode diminuir a taxa de colisões com a parede móvel e, com isso, reduzir a quantidade de energia adquirida pela partícula. O segundo problema estudado corresponde ao espalhamento de uma partícula composta em um poço gaussiano. Nossas simulações numéricas mostraram que essa configuração leva ao espalhamento caótico da partícula composta, no sentido de que parâmetros de impacto semelhantes podem levar a ângulos de dispersão muito diferentes. Esse comportamento foi observado mesmo quando o potencial interno era harmônico. O terceiro problema corresponde à possibilidade de alcançar o equilíbrio térmico em um sistema com um pequeno número de graus de liberdade. Estudamos o comportamento de uma partícula composta (constituída por três partículas pontuais) confinada em um poço quártico. Embora este sistema seja pequeno, observamos que a energia cinética do centro de massa pode apresentar características que se assemelham a um sistema termalizado. Esses três problemas podem, a primeira vista, parecer desconectados um do outro. Mas todos eles mostram quão relevante é o acoplamento entre os graus internos de liberdade e o centro de massa

Abstract: We studied the impact of internal degrees of freedom in the dynamics of the center of mass in three different settings: The first corresponds to a composite particle in a one dimensional billiard in the context of Fermi Acceleration (FA). When one of the billiard's walls is put into motion it is possible to transfer energy to or from the "billiard ball" and, in some situations, the "ball" can even accelerate indefinitely (a process called FA). We found that the coupling between internal degrees of freedom and the center of mass of the system can diminish the rate of collisions with the moving wall and reduce the amount of energy gained by the particle. The second problem corresponds to the scattering of a composite particle by a Gaussian well. Our numerical simulations showed that this setting leads to the chaotic scattering of the composite particle, in the sense that similar impact parameters can lead to very different scattering angles. This behaviour was observed even when the internal potential was harmonic. The third problem corresponds to the possibility of reaching thermal equilibrium in a system with a small number of degrees of freedom. We studied the behaviour of a composite particle (constituted by three point particles) confined in a quartic well. Though this system is small we found that the kinetic energy of the center of mass can present features that resemble a thermalized system. These three problems may, on a first glance, seem unconnected from one another. But they all show how relevant the coupling between the internal degrees of freedom and the center of mass can be
Subject: Sistemas hamiltonianos
Fermi, aceleração de
Caos
Espalhamento (Física)
Termalização
Bilhares
Mecânica
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

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