Se refiere a la fuerza
de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un
fluido viscoso en un régimen laminar de bajos números de Reynolds. Esta fue derivada en 1851 por George Gabriel Stokes. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas
esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas.
Para los objetos muy
pequeños domina la fuerza de rozamiento la ley de Stokes nos da dicha fuerza
para una esfera, donde r es el radio de la esfera. Cuando una disolución
precipita, la velocidad de sedimentación está Conociendo las densidades de la esfera, el
líquido y la velocidad de caída se puede calcular la viscosidad a partir de la
fórmula de la ley de Stokes para mejorar la precisión del experimento se
utilizan varias bolas. La técnica es usada en la industria para verificar la
viscosidad de los productos, en caso como la glicerina La ley de Stokes también
es importante para la compresión del movimiento de microorganismos en un
fluido, así como los procesos de sedimentación debido a la gravedad de pequeñas
partículas y organismos en medios acuáticos. Á determinada por la ley de Stokes
y vale: v= (2r2(ρ0−ρ)g)/9η
La condición de bajos
números de Reynolds implica un flujo laminar lo cual puede traducirse por una
velocidad relativa entre la esfera y el medio inferior a un cierto valor
crítico. En estas condiciones la resistencia que ofrece el medio es debida casi
exclusivamente a las fuerzas de rozamiento que se oponen al deslizamiento de
unas capas de fluido sobre otras a partir de la capa límite adherida al cuerpo.
La ley de Stokes se ha comprobado experimentalmente en multitud de fluidos y
condiciones.
Donde:
Vs es la velocidad de
caída de las partículas (velocidad límite)
G es la aceleración de
la gravedad,
p es la densidad de las
partículas y
Ρf es la densidad del
fluido.
η es la viscosidad del
fluido.
r es el radio
equivalente de la partícula
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