Preguntas frecuentes
¿Cuándo se aplica la ley de Stokes?
Se aplica a partículas esféricas pequeñas que se sedimentan lentamente a través de un fluido viscoso en flujo laminar y suave, como el limo fino en agua. Deja de ser válida para partículas más grandes o flujos más rápidos.
¿Qué significa una velocidad de sedimentación negativa?
Una velocidad terminal negativa significa que la partícula es menos densa que el fluido y sube en vez de hundirse, como una burbuja de aire en agua o una bolita de espuma en aceite. La magnitud de la velocidad es la misma en ambas direcciones: solo cambia el signo. En la práctica, la ley de Stokes se aplica solo a números de Reynolds bajos (Re < 1); para partículas más grandes o flujos más rápidos, el arrastre se vuelve no lineal y la fórmula de Stokes lo subestima, lo que da una velocidad terminal sobreestimada.
¿Por qué las partículas más pequeñas sedimentan mucho más lento?
La velocidad de sedimentación es proporcional al cuadrado del radio, así que reducir el radio a la mitad baja la velocidad a una cuarta parte. Por eso la arcilla fina puede permanecer suspendida en agua durante horas o días, mientras que la arena cae casi de inmediato.
¿Cómo se usa la ley de Stokes para medir la viscosidad?
El viscosímetro de bola descendente (o de esfera en caída) es la aplicación clásica: se deja caer una esfera de radio y densidad conocidos por un fluido y se cronometra sobre una distancia fija una vez que alcanza la velocidad terminal. Al despejar la viscosidad en la ley de Stokes se obtiene η = 2r²(ρ<sub>p</sub> − ρ<sub>f</sub>)g ÷ (9v), así que la velocidad de sedimentación medida da la viscosidad del fluido. El mismo principio rige la sedimentación en geología, donde predice con qué rapidez los granos minerales caen del agua en reposo, del magma o de un tanque de decantación.
Cortesía de AllCalculators.io
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