Stokesches Gesetz – laminare Strömung

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Das Stokesche Gesetz ist benannt nach einem berühmten Physiker und Mathematiker. Dieser Mann hieß George Gabriel Stokes. Es geht hierbei um die Reibungskraft und dem Radius. Aber auch um die laminare Strömung.

Die Strömung kann nur mit einigen Hilfsmitteln beschrieben und vor allem bekräftigt werden. Dennoch ist ein Versuch möglich und kann durchgeführt werden. Mit einer Kugel ist es möglich, diesen Versuch besser durchzuführen. Allerdings braucht es auch noch ein weiteres Medium, das für den Versuch von Nöten ist. Es braucht ein Medium, das Viskos ist. Auch ein Rohr kann bei diesem Versuch sehr hilfreich sein. Sie werden erstaunt sein. Als Viskoses Medium wird hier Paraffinöl verwendet. Das wird in das Rohr eingefüllt und anschließend kommen erst die Kugeln zum Einsatz. Dabei handelt es sich um Stahlkugeln, die eher klein sind. Diese werden in einem bestimmten Radius in das Stahlrohr eingeworfen. Dabei ist aber noch wichtig zu sagen, dass hierbei der Radius immer unterschiedlich ist. Nun gilt es zu beobachten und zu ermitteln, was mit den Kugeln passiert, während diese in das Medium eintreten. Wie verhalten sich diese Kugeln. Sinken sie schnell ein oder auch langsam? Noch gesagt werden muss, dass das Rohr das hier verwendet wird, durchsichtig ist. Denn nur so können Sie ermessen und beobachten, wie die Kugeln sich verhalten. Sie können auch im Vorfeld Wegstrecken markieren. Diese sollten bestenfalls sehr lang sein. Denn nun gilt es den Versuch durchzuführen. Werfen Sie die Kugeln einzeln in das Rohr und das aus verschiedenen Radien. Der Radius muss bei jeder Kugel anders sein. Nun brauchen Sie auch eine Stoppuhr. Schauen Sie sich den Versuch genau an und stoppen Sie die Zeit in der die Kugeln Ihren vorher markierten Weg passieren. Nun gibt es zwei Möglichkeiten. Nummer 1 ist, dass Ihre Kugeln den Weg in der selben Zeit passieren und Nummer 2 ist das die Kugeln, die aus einer anderen Entfernung eingeworfen worden sind, schneller sinken werden. Diese Möglichkeiten basieren natürlich auch auf der Laminaren Strömung.

Welche Faktoren spielen weiterhin eine Rolle?

Die Berechnung legt natürlich auch noch andere Dinge zu Grunde. Mit diesem Rechner ist es nun möglich, einen Versuch durchzuführen und ein gutes Ergebnis zu bekommen. Sie können nun damit versuchen einen eigenen Versuch zu starten, denn es spielt auch eine große Rolle, wie groß die Kugeln sind, die verwendet werden. Natürlich ist es auch möglich diesen Versuch mit anderen Medien durchzuführen. Es gibt sehr viele Physikalische Formeln um diese laminare Strömung zu errechnen. Sollten Sie daran interessiert sein, dann können Sie natürlich auch mit dem Rechner als kleine Hilfe arbeiten. Es kann auch Spaß machen, damit eigene Berechnungen anzustellen. Sie werden erstaunt sein, welche eigenen Ergebnisse Sie erzielen können.

Nun zum Rechner:

Mit dem Rechner sind Sie in der Lage ganz einfach und schnell eigene Berechnungen anzustellen. Sie können damit eine Arbeit untermauern und auch einen eigenen Versuch durchführen. Hierfür benötigen Sie wie schon im Versuch zuvor erwähnt, Zahlen. Diese können Sie auch mit einem eigenen Versuch bekommen. Schauen Sie sich einfach einen eigenen Versuch an. Nehmen Sie ein eigenes Material mit einer angemessenen Viskosität. Sie benötigen um den Rechner richtig zu bedienen den Radius des Partikels. Anschließend noch die Viskosität des Mediums und auch die Strömungsgeschwindigkeit. Sie können all diese Zahlen aus einer Aufgabenstellung erhalten und auch eigene Berechnungen und Versuche anstreben.

Eine kleine Beispielrechnung:

Hier geht es um eine kleine Beispielrechnung. Der Radius des Partikels beträgt hier ungefähr 0,05 Meter und die Viskosität des Mediums liegt bei 36. Anschließend noch die beobachtete Strömungsgeschwindigkeit eingeben. Diese liegt hier bei 1 Meter pro Sekunde. Nun kann das Ergebnis mit einem Klick auf Berechnen abgerufen werden. In diesem Fall ergibt sich folgendes: Die Strömungswiderstandskraft beträgt : 33,93 N.