import java.util.*;
public class Sistema {
	final int nParticulas=500;
//dimensiones de la región donde se mueven las partículas
	int ancho;
	int alto;
//masa de las partículas térmicas
	final double Mt=1.0;
//masa de las partículas brownianas
	double Mb;
//velocidad de las partículas térmicas
	double Vt;
//intervalo de tiempo
	final double dt=1.0;
//Fuerza externa
	double Fa;
//Posición de las partículas
	public double[] X, Y;
//Velocidades de las partículas
	double[] VX, VY;
//números al azar
	Random rnd=new Random();

public Sistema(double Vt, double Mb, double Fa, int eleccion, 
int ancho, int alto) {
	this.ancho=ancho;
	this.alto=alto;
	this.Vt=Vt;
	this.Mb=Mb;
	this.Fa=Fa;
//estado inicial
	X=new double[nParticulas];
	Y=new double[nParticulas];
	VX=new double[nParticulas];
	VY=new double[nParticulas];
	for(int i=0; i<nParticulas; i++){
		VY[i]=VY[i]=0;
	}
//estado inicial
	switch(eleccion){
		case 0: //arriba
			for(int i=0; i<nParticulas; i++){
				Y[i]=0;
			}
			break;
		case 1: //abajo
			for(int i=0; i<nParticulas; i++){
				Y[i]=alto;
			}
			break;
		case 2: //en medio
			for(int i=0; i<nParticulas; i++){
				Y[i]=alto/2;
			}
			break;
		case 3: //al azar
			for(int i=0; i<nParticulas; i++){
				Y[i]=(int)(alto*rnd.nextDouble());
			}
			break;
		default:
			break;
	}
//distribución al azar en el eje horizontal
	for(int i=0; i<nParticulas; i++){
		X[i]=(int)(ancho*rnd.nextDouble());
	}
}
public void evolucion(){
	double Ux, Uy, angulo;
	for(int i=0; i<nParticulas; i++){
		angulo=2*Math.PI*rnd.nextDouble();
		Ux=VX[i]-Vt*Math.sin(angulo);
		Uy=VY[i]-Vt*Math.cos(angulo);
		angulo=2*Math.PI*rnd.nextDouble();
		VY[i]+=(Mt/(Mt+Mb))*(Uy*(Math.cos(angulo)-1)-Ux*Math.sin(angulo))+Fa*dt;
		VX[i]+=(Mt/(Mt+Mb))*(Ux*(Math.cos(angulo)-1)+Uy*Math.sin(angulo));
		X[i]+=VX[i]*dt;
		Y[i]+=VY[i]*dt;
//condiciones de contorno
		if(X[i]<0){
			X[i]=-X[i];
			VX[i]=-VX[i];
		}
		if(X[i]>ancho){
			X[i]=2*ancho-X[i];
			VX[i]=-VX[i];
		}
		if(Y[i]<0){
			Y[i]=-Y[i];
			VY[i]=-VY[i];
		}
		if(Y[i]>alto){
			Y[i]=2*alto-Y[i];
			VY[i]=-VY[i];
		}
	}
}
}