Lei de Stokes (arrasto esfera)

Esta calculadora aplica a Lei de Stokes para determinar a força de arrasto viscoso que atua sobre uma esfera que se move em um fluido. A fórmula F = 6πμrv relaciona a força de arrasto (F) com a viscosidade dinâmica do fluido (μ), o raio da esfera (r) e sua velocidade (v). O cálculo é válido apenas para escoamentos laminares, onde o número de Reynolds é baixo (Re < 0,1).

O funcionamento é simples: você insere a viscosidade do fluido, o raio da esfera e sua velocidade. A calculadora multiplica esses valores por 6π para obter a força de arrasto. É essencial usar unidades consistentes, como Pa·s para viscosidade, metros para raio e m/s para velocidade, resultando em Newtons. O resultado representa a resistência que o fluido oferece ao movimento da esfera.

Esta ferramenta é útil em áreas como sedimentação de partículas em líquidos, separação por centrifugação, estudos de micropartículas em suspensão, e projetos que envolvem movimento lento de corpos esféricos em fluidos viscosos. Por exemplo, engenheiros ambientais a usam para estimar a velocidade de queda de poluentes em corpos d'água, e farmacêuticos para calcular a sedimentação de partículas em medicamentos.

Cuidados importantes: a Lei de Stokes só se aplica para esferas rígidas, escoamento laminar e fluido incompressível. Partículas não esféricas ou com superfície rugosa podem desviar significativamente do resultado. Além disso, a fórmula ignora efeitos de parede (se a esfera estiver perto de uma superfície) e interações entre partículas. Verifique sempre o número de Reynolds para garantir a validade.