Stokessches Gesetz (Reibungskraft)

  • Hi,
    ich suche dringend die Herleitung der Stokesschen Reibungskraft, weil ich darüber ein Referat halten muss. Ich habe schon im Internet danach gesucht, aber nichts darüber gefunden. Vielleicht kann mir ja hier jemand sagen wie das hergeleitet wirs oder einen Tipp geben wo ich was darüer finde?
    Danke schonmal im Voraus.
    Lg Mia

  • Das Stokessche Gesetz lässt sich zwar theoretisch herleiten, ist aber aufwendig und als Schulstoff meiner Meinung nach sehr ungeeignet.


    Der genau Ausdruck für die Reibungskraft lautet


    FR = -6*π*η*RK*v0 * (1 + (3*ρFl*RK*v0)/(8*η) )


    für sehr kleine Kugelradien RK ist der der zweite Term in der Klammer sehr klein gegen 1, also <<1, sodass die Klammer genährt 1 ergibt.
    Damit bleibt dann nur


    FR = -6*π*η*RK*v0 stehen.


    (Hinweis: Das ρFl in der Klammer ist die Dichter der Flüssigkeit. Alle anderen Werte müsstest du kennen.)


    Das Stokessche Gesetz wurde ursprünglich - wenn ich mich richtig erinnere - zuerst experimentell (Kugelfall-Viskosimeter) gefunden udn erst später theoretisch hergeleitet.
    Deine Argumentation könnte also vom Kugelfall-Viskosimeter ausgehen und dann zeigen, dass das Stokessche Gesetz genau die experimentellen Ergebnisse bestätigt, es also dafür gilt. Damit hast du es quasi experimentell "hergeleitet" (eher exp. bestätigt)


    Habe im Internet die theoretische Herleitung nicht gefunden und bin am Wochenende nicht da, sodass ich leider nicht weiter schauen kann.


    Falls du dich trotzdem dafür interessierst und eine gute Bibliothek in der Nähe hast:
    Die Herleitung findest du u.a. in


    Lehrbuch der theoretischen Physik, Band 6: Hydrodynamik, D.D. Landau und E.M. Lifschitz, Harry Deutsch Verlag


    Lehrbuch der theoretischen Physik, Band 1, S.266ff, W. Weizel, Springer Verlag Berlin, Heidelberg


    Habe leider keins davon zur Hand.
    Wie ich allerdings schon sagte: Das ist kein leichter Stoff!!

  • Danke für eure Hilfe.
    Ich werde dass dann so wie du vorgeschlagen hast eher experimentell bestätigen, wenn das theoretisch zu schwer ist, weil die anderen sollen es ja auch verstehen.
    Also danke für die Hilfe.
    Lg Mia