Stokes-lova

Stokes-lova er eit uttrykk for den motstanden ei kule møte når ho rører seg gjennom ei væske, og straumen er laminær. George Gabriel Stokes utleidde uttrykket i 1851:

Straum forbi ei kule: Straumlinjer, friksjonskrafta F_d og tyngdekrafta F_g.

$F_{d}=6\pi \,\mu \,R\,v_{s}\,$

der:

• F_d er friksjonskrafta - kjend som Stokes-motstanden – som verkar på i grenseflata mellom væska og partikkelen (i N),
• μ er dynamisk viskositet (N s/m²),
• R er radiusen til kula (i m), og
• v_s er sleppehastigheita til partikkelen (i m/s).

Om partiklane fell i den viskøse væska på grunn av si eiga vekt, då vil ein terminalfart, kjend som sleppehastigheita, nådd når denne friksjonskrafta kombinert med oppdrifta nøyaktig balanserer tyngdekrafta. Sleppehastigheita som oppstår er gjeven av:

$v_{s}={\frac {2}{9}}{\frac {\left(\rho _{p}-\rho _{f}\right)}{\mu }}g\,R^{2}$

der:

• v_s er sleppehastigheita (m/s) (vertikalt nedoverretta om ρ_p > ρ_f, oppoverretta om ρ_p < ρ_f ),
• g er tyngdeakselerasjonen (m/s²),
• ρ_p er massetettleiken til partiklane (kg/m³), og
• ρ_f er massetettleiken til væska (kg/m³).

Stokes-lova nyttar seg av følgjande krav for korleis ein partikkel oppfører seg i væska:

• Laminærstraum
• Kuleforma partiklar
• Homogent (uniform samansetnad) stoff
• Glatt overflate
• Partiklane vekselverkar ikkje med kvarandre.

Kjelder

• Denne artikkelen bygger på «Stokes' law» frå Wikipedia på engelsk, den 26. mai 2013.
  • Wikipedia på engelsk oppgav desse kjeldene:
• Batchelor, G.K. (1967). An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press. ISBN 0-521-66396-2. 
• Lamb, H. (1994). Hydrodynamics (6th edition utg.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-45868-9.  CS1 maint: Extra text (link) Originally published in 1879, the 6th extended edition appeared first in 1932.