Движение тел в вязкой жидкости. Закон Стокса

Вязкость проявляется при движении не только жидкости по трубам, но и тел в жидкости. При небольших скоростях сила сопротивления движущемуся телу, в соответствии с уравнением Ньютона, пропорциональна вязкости жидкости, скорости движения тела и зависит от размеров тела. Так как невозможно указать общую формулу для силы сопротивления, то ограничимся рассмотрение частного случая.

Сила внутреннего трения особенно просто выражается для тел в виде шара, движущихся равномерно с небольшой скоростью. Сила сопротивления пропорциональна вязкости η, радиусу r шара и скорости υ движения. Это закон Стокса

Он широко используется для экспериментального определения вязкости жидкостей

Рисунок 6.

При равномерном движении:

.

Выталкивающая сила по закону Архимеда

.

Сила внутреннего трения определяется с помощью закона Стокса

.

Имеем

,

Так как скорость может быть определена, как отношение пройденного поту ко времени получим

где ρ_т и ρ_ж – плотности тела и исследуемой жидкости.

Это формула Стокса для экспериментального определения коэффициента внутреннего трения вязкости.

Дата добавления: 2015-10-13