Loi de Stokes (écoulement laminaire autour d’une sphère)

La loi de Stokes, nommée d'après George Gabriel Stokes, décrit le rapport entre la force de frottement d’une sphère se déplaçant dans un liquide et d’autres paramètres tels que : le rayon d’une particule, la vitesse de cette particule). Si une sphère (ou un corps) se déplace dans un liquide (fluide), elle (ou il) fera toujours face à une force de frottement.

Formule pour le calcul de la force de frottement selon la loi de Stokes

En supposant que le nombre de Reynolds Re soit inférieur à 1 (écoulement laminaire), la loi de Stokes s’appliquera :

FR=6*π*η*r*v

pour

  • FR: force de frottement à vaincre [N]
  • V: vitesse de la sphère relative au liquide (ou la vitesse de la particule) [m/s]
  • R: rayon de la particule ou rayon de la sphère [m]
  • Η: viscosité dynamique [Pa*s=N*s/m²]

En se basant sur la formule de la force de frottement, on peut calculer la vitesse de sédimentation à l’aide de la formule de Stokes.

 

Source: Horst Kuchling: Taschenbuch der Physik [Livre de poche de physique] ; Fachbuchverlag Leipzig, 16ème édition 1996

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