
【醫】 Stokes' law; Stokes's law
【化】 stokes
family name; surname
law
【化】 law
【醫】 law
斯托克斯氏定律(Stokes' Law)是流體力學中描述球形物體在粘性流體中運動阻力的經典公式,其核心公式為: $$ F = 6pieta r v $$ 其中,$F$表示流體對物體的粘滞阻力,$eta$為流體動力粘度,$r$為物體半徑,$v$為物體相對于流體的運動速度。
該定律的物理意義體現在三個層面:
在工程實踐中,該定律被廣泛應用于:
需要特别說明的是,該定律的適用條件為雷諾數$Re ll 1$的低速層流狀态。當雷諾數超過臨界值時,流體出現湍流現象,此時需引入奧森修正公式進行補充計算。相關實驗驗證可參考劍橋大學流體力學實驗室2019年發表的《微尺度流動可視化研究》論文數據。
斯托克斯定律(Stokes' Law)是流體力學中的重要公式,用于描述小球體在粘性流體中運動時所受的阻力。以下是詳細解釋:
斯托克斯定律的數學形式為: $$ F = 6pi eta r v $$ 其中:
該定律僅在以下條件下成立:
定律表明,阻力與速度、粘度和半徑成正比。例如:
當小球在流體中自由沉降時,重力、浮力與粘滞力平衡,可得終極速度: $$ v = frac{2}{9} frac{(rho{text{球}} - rho{text{流體}}) g r}{eta} $$ 其中 ( rho ) 為密度,( g ) 為重力加速度。
若需進一步探讨具體應用場景或公式推導細節,可提供更多背景信息。
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