Ley de Stokes

Considere un objeto que se mueve a través de un fluido. Las capas de fluido cerca del objeto son arrastradas con él y experimentan una velocidad relativa, lo que resulta en una fuerza viscosa sobre el objeto. La fuerza viscosa depende de la forma, el tamaño, la velocidad y las propiedades del fluido del objeto.

Para un cuerpo esférico que se mueve dentro de un fluido, la fuerza viscosa es proporcional al radio, la velocidad y la viscosidad del fluido de la esfera.

Resolviendo la ecuación dimensionalmente, da la dependencia de la fuerza viscosa en estos parámetros. La expresión obtenida es la ley de Stokes, que indica que la fuerza viscosa es directamente proporcional a la velocidad del objeto.

Si una esfera cae a través de un fluido, el peso del objeto la empuja hacia abajo, mientras que las fuerzas viscosas y flotantes actúan hacia arriba.

A medida que la velocidad aumenta debido a la aceleración, la fuerza viscosa aumenta. Cuando la fuerza viscosa equilibra el peso y la flotabilidad, la esfera cae con una velocidad constante, llamada velocidad terminal.

Para un líquido altamente viscoso, la velocidad terminal se puede medir experimentalmente. Luego, usando la ley de Stokes, se puede obtener la viscosidad.