【斯托克斯定律】斯托克斯定律是流体力学中的一个重要概念，用于描述在粘性流体中，球形物体以低速运动时所受到的阻力。该定律由英国物理学家乔治·斯托克斯（George Gabriel Stokes）于1851年提出，广泛应用于物理学、工程学以及生物力学等领域。
斯托克斯定律的核心思想是：当一个球形物体在粘性流体中缓慢移动时，它所受到的阻力与流体的粘度、物体的速度和半径成正比。这一规律适用于雷诺数较低的情况，即流体流动处于层流状态，而非湍流状态。
斯托克斯定律总结
| 项目 | 内容 |
| 定律名称 | 斯托克斯定律 |
| 提出者 | 乔治·斯托克斯（George Gabriel Stokes） |
| 提出时间 | 1851年 |
| 应用领域 | 流体力学、物理学、工程学、生物力学等 |
| 基本假设 | 球形物体、低速运动、层流状态、不可压缩流体 |
| 阻力公式 | $ F = 6\pi \eta r v $ |
| 公式解释 | $ F $ 为阻力，$ \eta $ 为流体粘度，$ r $ 为球体半径，$ v $ 为速度 |
| 适用条件 | 雷诺数 $ Re < 1 $，即低速、高粘度流体环境 |
斯托克斯定律的应用实例
- 沉降速度计算：在地质学或化学实验中，常用来计算微小颗粒在液体中的沉降速度。
- 血液流动研究：在医学领域，可用于分析红细胞在血液中的运动情况。
- 过滤器设计：帮助优化过滤设备中颗粒物的去除效率。
- 微型机器人设计：在微流控系统中，指导微小机械的运动控制。
斯托克斯定律虽然简单，但其在实际应用中具有重要意义。它不仅为理解流体与物体之间的相互作用提供了理论基础，也为许多工程技术问题提供了实用的解决方案。尽管现代计算流体力学可以处理更复杂的情况，但斯托克斯定律仍然是理解和分析低速粘性流动的重要工具。