Qu'est-ce que la loi de viscosité de Stokes ?

La loi de viscosité de Stokes considère les forces agissant sur une particule sphérique en suspension dans un liquide pour dériver une formule mathématique de la viscosité, en utilisant la vitesse à laquelle la particule se déposera au fond, explique l'Encyclopaedia Britannica. Conceptuellement, la force de friction agissant sur la sphère dans un liquide visqueux est directement proportionnelle à la vitesse de la sphère, le rayon de la sphère et la viscosité du fluide.

Le site Web School Physics fournit l'équation, viscosité = 2gr^2(d1-d2)/9v, où g est une constante gravitationnelle, r est le rayon de la sphère, d1 est la densité de la particule, d2 est la densité du liquide, et v est la vitesse terminale de la particule. School Physics explique en outre que la vitesse augmente à mesure que la sphère coule, jusqu'à ce que la traînée de friction due à la viscosité soit équilibrée par la gravité, moment auquel la vitesse reste constante. La traînée de friction est moindre pour les grandes sphères, mais la vitesse terminale est supérieure à celle des petites sphères. Selon la Michigan Technological University, des applications importantes utilisent la loi de Stokes pour gérer la sédimentation gravitationnelle des particules dans un liquide. Ces solutions environnementales incluent le nettoyage des particules polluantes dans les océans et les rivières, la compréhension de l'activité des particules en suspension dans les usines de traitement des eaux usées et la suspension dense des particules dans le ciment frais pour les projets de construction.