قراءة لمدة 1 دقيقة قانون ستوكس
بالعربية :
قانون ستوكسقانون ستوكس، الذي سمي على اسم العالم البريطاني جورج غابرييل ستوكس، هو قانون يصف حركة الجسيمات الدائرية في السوائل. يتمحور هذا القانون حول العلاقة بين سرعة الترسيب لجزيء في سائل وكثافته وحجمه ولزوجة السائل.
ينص قانون ستوكس على أن سرعة ترسيب الجزيئات الصغيرة في السوائل تعتمد بشكل أساسي على حجمها وكثافتها وعلى لزوجة السائل. تُعطى السرعة (v) بالعلاقة التالية:
v = (2/9) * (r^2 * (ρp - ρf) * g) / η
حيث:
- v = سرعة الترسيب (م/ث)
- r = نصف قطر الجسيم (م)
- ρp = كثافة الجسيم (كغ/م³)
- ρf = كثافة السائل (كغ/م³)
- g = تسارع الجاذبية (م/ث²)
- η = لزوجة السائل (بواز)
يظهر هذا القانون في العديد من التطبيقات في مجالات الفيزياء والكيمياء والهندسة، حيث يُستخدم لتحديد مدى استقرار جزيئات معلقات معينة في السوائل. على سبيل المثال، عندما يتم تحضير تجربة لتقدير تركيز جزيئات معينة في محلول، يمكن استخدام قانون ستوكس لحساب الزمن الذي تستغرقه هذه الجزيئات للترسيب.
أيضاً، يُستخدم قانون ستوكس في مجموعة متنوعة من التطبيقات العملية مثل صناعة الشوكولاتة، حيث تساعد معرفة سرعة الترسيب في عملية التحضير بغرض تحسين الجودة والنعومة.
علاوة على ذلك، يعتمد هذا القانون أيضًا في دراسة ظواهر أخرى مثل التنقية البيئية، حيث يُستخدم الفصل باستخدام الجاذبية لفصل الجزيئات الملوثة عن الماء. إن فهم كيفية تأثير الحجم والكثافة على السرعة يساعد المهندسين والخبراء في تحسين العمليات بشكل كبير.
باختصار، يعتبر قانون ستوكس أداة أساسية في فهم سلوك الجسيمات في السوائل وله تأثير كبير في العديد من المجالات العلمية والصناعية.