Was ist das Stokessche Viskositätsgesetz?

Das Stokessche Viskositätsgesetz berücksichtigt Kräfte, die auf ein kugelförmiges Partikel einwirken, das in einer Flüssigkeit suspendiert ist, um eine mathematische Formel für die Viskosität abzuleiten, wobei die Geschwindigkeit verwendet wird, mit der sich das Partikel am Boden absetzt, erklärt die Encyclopaedia Britannica. Konzeptionell ist die auf die Kugel wirkende Reibungskraft in einer viskosen Flüssigkeit direkt proportional zur Geschwindigkeit der Kugel, dem Kugelradius und der Viskosität des Fluids.

Die Website School Physics bietet die Gleichung Viskosität = 2gr^2(d1-d2)/9v, wobei g eine Gravitationskonstante, r der Radius der Kugel, d1 die Dichte des Teilchens, d2 die Dichte der Flüssigkeit und v ist die Endgeschwindigkeit des Teilchens. School Physics erklärt weiter, dass die Geschwindigkeit beim Absinken der Kugel zunimmt, bis der Reibungswiderstand aufgrund der Viskosität durch die Schwerkraft ausgeglichen wird, wobei die Geschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt konstant bleibt. Der Reibungswiderstand ist bei großen Kugeln geringer, aber die Endgeschwindigkeit ist größer als bei kleinen Kugeln. Laut der Michigan Technological University nutzen wichtige Anwendungen das Stokes-Gesetz, um die gravitative Ablagerung von Partikeln in einer Flüssigkeit zu steuern. Zu diesen Umweltlösungen gehören die Reinigung von Partikelschadstoffen in Ozeanen und Flüssen, das Verständnis der Schwebstoffaktivität in Kläranlagen und die dichte Suspension von Partikeln in frischem Zement für Bauprojekte.