Cómo determinar la velocidad terminal de un líquido

¿Cómo se determina la velocidad terminal de un líquido?

No puede, a menos que sepa algo sobre su dinámica de volumen y tensión superficial. Si el volumen es tal que los efectos de la tensión superficial mantendrán el líquido unido, entonces puede comenzar a trabajar en un escenario para su velocidad terminal. Con un volumen pequeño, la gota de líquido tendrá un radio medible y todo está lleno de energía.

Sin embargo, con volúmenes más grandes, habrá una tendencia a que la masa líquida se rompa en volúmenes más pequeños y eventualmente en cantidades que sean lo suficientemente pequeñas como para que su volumen sea contenido por la tensión superficial del líquido. El conocimiento de la tensión superficial puede darle una idea de cuánto tiempo llevará esto, no relevante para la velocidad terminal, pero sí relevante para los tamaños medios de los volúmenes de las gotas.

¿Quiere decir, cómo se obtiene la velocidad terminal de un objeto en un líquido? De acuerdo con la ley de Stokes; Una pequeña esfera colocada en una columna larga de líquido de viscosidad, n, alcanzará una velocidad terminal, v.

La fuerza neta hacia abajo F [d] = 6 pi. nv a, donde a = radio de la esfera.

Si r = la densidad de la esfera, y

w = la densidad del líquido, entonces

ma = F [u] = [4/3]. Pi. a ^ 3 .g [rw]

Se logrará un estado estable de velocidad terminal cuando

F [d] = F [u]

6 pi .n .v .a = [4/3] [pi. a ^ 3. [rw], reorganizar para encontrar la velocidad terminal, v.

v = [2 g. a ^ 2 (rw)] / [9n]

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