ストークスの法則

流体の中を移動する物体を考えてみましょう。オブジェクトの近くの流体層は、オブジェクトと一緒に引きずられ、相対速度を経験し、オブジェクトに粘性のある力が加わります。粘性フォースは、オブジェクトの形状、サイズ、速度、および流体の特性によって異なります。

流体内を移動する球体の場合、粘性力は球の半径、速度、および流体の粘度に比例します。

方程式を次元的に解くと、粘性力がこれらのパラメータに依存するようになります。得られる式はストークスの法則であり、粘性力がオブジェクトの速度に正比例することを示しています。

球体を流体に落とすと、物体の重量で下向きに引っ張られ、粘性力と浮力が上向きに作用します。

加速により速度が増加すると、粘性力が増加します。粘性力が重量と浮力のバランスをとると、球体は終末速度と呼ばれる一定の速度で落下します。

粘性の高い液体の場合、終末速度を実験的に測定できます。次に、ストークスの法則を使用して、粘度を取得できます。