스토크스의 법칙 문서 원본 보기

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'''스토크스의 법칙'''(Stokes' law)은 [[유체동역학]]에서, 유체가 물체에 가하는 [[마찰력]]을 계산하는 공식이다.

유체가 구 입자에 가하는, 점성에 의한 항력은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

<math> F = 6 \pi \eta r v </math>

이때, v는 입자의 속도이며 나머지 문자의 의미는 아래의 종단 속도식과 동일하다.

== 가정 ==
다음과 같은 조건 하에서 적용 가능하다.
:* 낮은 레이놀즈 수의 층류
:* 균일한 구형 입자<ref>{{서적 인용|저자1=노재식|저자2=한웅규|저자3=정용욱 |제목=토목기사 대비 상하수도 공학 |날짜=2016 |출판사=한솔아카데미 |isbn=9791156562344 |쪽=167}}</ref>
:* 매끄러운 표면

== 종단 속도 ==
만일 물체가 그 무게에 의해 유체 속에서 낙하하고 있는 경우라면, [[부력]]과 마찰력의 합이 [[중력]]과 같아질 때 그 [[종단 속도]](terminal velocity)에 도달하며, 종단 속도는 다음 식과 같이 구할 수 있다.<ref>{{서적 인용 |저자1=장병욱 |저자2=전우정 |저자3=송창섭 |저자4=유찬 |저자5=임성훈 |저자6=김용성 |날짜=2010 |제목=토질역학 |출판사=구미서관 |쪽=44 |isbn=978-89-8225-697-4 }}</ref>
:<math> V_s = {2 \over 9} {r^2 g (\rho_p - \rho_f) \over \eta} </math>

여기서,
:* <math> V_s </math>는 입자의 종단 속도 (m/s)
:* <math> r </math>는 입자의 스토크스 반경 (m)
:* <math> g </math>는 중력가속도 (m/s<sup>2</sup>)
:* <math> \rho_p </math>는 입자의 밀도 (kg/m<sup>3</sup>)
:* <math> \rho_f </math>는 유체의 밀도 (kg/m<sup>3</sup>)
:* <math> \eta </math>는 유체의 점성 계수 (Pa-s)이다.

== 각주 ==
{{각주}}

[[분류:유체역학]]
[[분류:사람 이름을 딴 낱말]]