Метод Стокса визначення коефіцієнта в’язкості рідин

Метод визначення коефіцієнта в’язкості за Стоксом полягає у вимірюванні швидкості рівномірного руху тіла сферичної форми (кульки) в досліджуваній рідині. За законом Стокса сила в’язкості рідини

(6.10)

пропорційна коефіцієнту в’язкості рідини , радіусу кульки та швидкості її руху . Формула Стокса (6.10) справедлива за умов: (а) твердої кульки, яка рухається рівномірно, без обертання, за відсутності турбулентності; (б) якщо рідина гідродинамічно нестислива, гомогенна і має необмежену протяжність у всіх напрямках (радіус кульки не повинен перевищувати 1/10 радіуса циліндра, у якому знаходиться досліджувана рідина).

Почавши падати, кулька спочатку рухається прискорено, поки сила тяжіння не врівноважиться силами в’язкості та Архімеда, і її рух не стане рівномірним. Умову рівномірності руху виражає рівняння Ньютона для течії в’язкої рідини

, (6.11)

де – густина матеріалу, з якого зроблена кулька, – густина досліджуваної рідини, – прискорення вільного падіння, звідки

, (6.12)

З поправкою на вплив стінок циліндра формула (6.12) набуває вигляду

, (6.13)

де – радіус циліндра.

Виміри швидкості падіння кульки необхідно починати і закінчувати на певних відстанях від кінців циліндра. Їх починають тоді, коли можна вважати, що вже встановився рівномірний рух кульки, а закінчують на такій висоті, де можна ще виключити вплив дна циліндра.