Cos'è legge di stokes?

Ecco una spiegazione della Legge di Stokes in formato Markdown:

La Legge di Stokes descrive la forza di resistenza (o drag) esercitata su un oggetto sferico piccolo che si muove attraverso un fluido viscoso a bassa velocità. È una legge fondamentale nella meccanica dei fluidi e trova applicazioni in vari campi, dalla sedimentazione di particelle alla misurazione della viscosità.

Matematicamente, la legge è espressa come:

F<sub>d</sub> = 6πηrv

Dove:

Assunzioni e Limitazioni:

La legge di Stokes si applica solo quando sono soddisfatte le seguenti condizioni:

  • Flusso Laminare: Il flusso attorno alla sfera deve essere laminare (cioè il numero di Reynolds, Re, deve essere basso, tipicamente Re < 0.1). Il Numero%20di%20Reynolds indica se il flusso è laminare o turbolento.
  • Sfera Perfetta: L'oggetto deve essere idealmente sferico. Deviazioni dalla forma sferica possono influenzare significativamente la forza di resistenza.
  • Fluido Infinito: Il fluido deve essere illimitato. La presenza di pareti vicine può alterare il flusso e quindi la forza.
  • Parete Liscia: La superficie della sfera deve essere liscia.
  • Assenza di effetti inerziali: Si assume che l'accelerazione della sfera sia trascurabile e che la forza di resistenza sia l'unica forza significativa che agisce sulla sfera oltre alla gravità e alla spinta di Archimede (se applicabile).

Applicazioni:

La legge di Stokes è utilizzata per:

  • Misura della Viscosità: Determinazione della viscosità di un fluido misurando la velocità di caduta di una sfera di dimensioni note.
  • Sedimentazione: Calcolo della velocità di sedimentazione di piccole particelle in un fluido (ad esempio, in sospensioni o soluzioni).
  • Analisi di Aerosol: Studio del comportamento di particelle sospese nell'aria.
  • Microfluidica: Modellizzazione del flusso di fluidi in dispositivi microfluidici.