Ley de Stokes
En 1851, George Stokes , resolviendo la ecuación de Navier-Stokes , derivó una expresión para la fuerza de fricción (también llamada fuerza de arrastre ) que actúa sobre objetos esféricos con números de Reynolds muy pequeños (por ejemplo, partículas muy pequeñas) en un fluido viscoso en reposo:
dónde
es la fuerza de fricción, también llamada fuerza de Stokes, es el radio de un objeto esférico, es la viscosidad dinámica del líquido, es la velocidad de la partícula.
Si las partículas caen en un fluido viscoso por su propio peso, entonces se alcanza una velocidad de estado estable cuando esta fuerza de fricción, junto con la fuerza de Arquímedes, se equilibra exactamente con la fuerza de la gravedad . Aunque en la formulación clásica, la ley de Arquímedes es válida sólo en el caso estático, y no para cuerpos en movimiento [1] , en este caso la expresión de la fuerza de Arquímedes conserva su forma tradicional. La velocidad resultante (Stokes) es
dónde
es la velocidad en estado estacionario de la partícula (m/s) (la partícula se mueve hacia abajo si , y hacia arriba en el caso de ), es el radio de la partícula (m), — aceleración de caída libre (m/s²), — densidad de partículas (kg/m³), es la densidad del líquido (kg/m³), es la viscosidad dinámica del fluido (Pa s).
Véase también
Enlaces
- ↑ Manida SN Archimedes' Law for Accelerating Bodys Archivado el 27 de diciembre de 2017 en Wayback Machine .