Vị trí: Hãy coi hình hộp 3.7 là bình đựng dung dịch chất điện phân. Khi hòa tan dung dịch chất điện phân thì sẽ có các ion âm và ion dƣơng chuyển động tự do và hỗn loạn trong bình đựng (theo thuyết điện li). Bởi vậy, ta sẽ khởi tạo các vị trí ngẫu nhiên cho từng loại Particles nhƣng trong giới hạn tọa độ của bình điện phân. Mỗi loại Particles sẽ có các tọa (x, y, z) trong không gian ba chiều.
Hình 3. 7: Vùng sinh của Particles điện tích
Với bài toán của mình tôi sẽ không sử dụng phƣơng pháp sinh ngẫu nhiên số lƣợng các Particles nhƣ ở công thức (2. 1) bởi lẽ, tôi cần phân biệt 3 loại Particles khác nhau, mỗi Particles lại có những thuộc tính khác nhau. Do đó, tôi sẽ đƣa vào chƣơng trình một giá trị hằng số là số lƣợng các Particles có trong dung dịch (bao gồm cả Particles Ag, Particles Ag+ và Particles (NO3-)). Trong đó, tôi đã có sự phân biệt từng loại Particles.
Kích thƣớc: Ta xây dựng các Particles đều có dạng hình cầu, kích thƣớc cố định và giống nhau. Bởi trong thực tế, các ion và vô cùng bé nhỏ có thể chỉ là các chấm nhỏ nên mắt thƣờng ta khó quan sát đƣợc. Khi tiến hành làm thí nghiệm thực tế ta có thể coi những ion này nhƣ những hạt nƣớc li ti chuyển động. Bởi vậy nên tác giả lấy hình cầu làm đại diện cho hình dạng của ion. Để làm đƣợc điều này tác giả sử dụng phần mềm 3Dsmax để tạo ra hình dạng và kích thƣớc Particles điện tích.
Màu sắc: Dung dịch AgNO3 là dung dịch trong suốt, không màu. Các Particles Ag+ và Particles (NO3)- cũng không màu. Các Particles Ag có màu trắng bạc.
Tốc độ và hƣớng di chuyển: Khi chƣa có dòng điện một chiều đi qua dung dịch điện phân, các Particles chuyển động hỗn loạn không theo quy tắc nào. Các Particles di chuyển với vận tốc đƣợc khởi tạo ban đầu nhƣ nhau bởi một hằng số nào đó. Khi có dòng điện một chiều đi qua, dƣới tác dụng của lực điện trƣờng các Particles đều di chuyển theo phƣơng ngang Particles Ag đi từ anot ra dung dịch, Particles Ag+ đi từ dung dịch vào catot, Particles (NO3)- đi từ dung dịch vào anot.
Thời gian sống: Mục đích của việc mô phỏng là cho học sinh thấy đƣợc sự di chuyển của các điện tích về các cực, thấy đƣợc sự ăn mòn bên anot. Do đó tôi xây dựng thời gian tồn tại của các hạt đủ để chúng ta có thể quan sát.
Dƣới đây là trình tự các bƣớc khởi tạo thuộc tính cho Particles.
Tạo các Particles và khởi tạo thuộc tính, sô lƣợng và các giá trị ban đầu về: Vị trí, vận tốc, hƣớng chuyển động.
Mô tả thuật toán khởi tạo gồm các bƣớc nhƣ sau:
1. Khởi tạo thuộc tính (âm, dương) và số lượng Particless. 2. Duyệt tất cả các Particles:
2. 1. Khởi tạo vị trí ngẫu nhiên trong miền không gian của bình dung dịch.
2. 2. Khởi tạo hướng ban đầu:
Hướng về phía catot nếu là ion dương
Hướng về phía anot nếu là ion âm
2. 3. Khởi tạo vận tốc ban đầu bằng 0 cho tất cả các Particless.