Wet van Stokes
Uit Wikipedia, de vrije encyclopedia
De wet van Stokes, voor het eerst geformuleerd in 1851 door de Engels-Ierse natuurkundige George Stokes, is een wiskundige formule voor de sedimentatiesnelheid van kleine deeltjes in een viskeus fluïdum. Stokes leidde af dat de wrijvingskracht die op een bol werkt gegeven wordt door
Dat deze kracht evenredig is met de straal van de bol was intuïtief niet duidelijk. Sommige onderzoekers verwachtten dat die evenredig met de straal in het kwadraat zou zijn.
Stokes berekende dat een bolvormig deeltje dat in een fluïdum valt, een constante valsnelheid of sedimentatiesnelheid bereikt die afhankelijk is van de grootte van het deeltje (de diameter of straal), het verschil in dichtheid tussen het deeltje en het fluïdum, en de viscositeit van het fluïdum, volgens de vergelijking:
Hierin is:
- de sedimentatiesnelheid van het bolvormige deeltje;
- de straal van het deeltje;
- de dichtheid van het fluïdum;
- de dichtheid van het deeltje (als is de snelheid negatief, m.a.w. het deeltje zal opstijgen in plaats van vallen);
- de viscositeit van het fluïdum;
- de versnelling van de zwaartekracht.
De wet van Stokes is slechts accuraat voor kleine deeltjes (diameter 0,1 mm of minder) in een niet-turbulent fluïdum (reynoldsgetal kleiner dan 0,3).