Ley de Stokes

PRESENTACION: Este documento como tal plantea un análisis de la ley de Stokes, teniendo en cuenta sus aspectos históricos, en el marco de las teorías físicas la cuales influencio directa como indirectamente. Como son los casos de la cuantización de la carga en (1909), por Robert Millikan, y el movimiento browniano analizado desde una perspectiva mecanicista por Albert Einstein en (1905), y verificada posteriormente por Jean Perrin desde (1908 a 1913). Presentamos también, una serie de controversias, alrededor de la carga eléctrica y del movimiento browniano, en las cuales vemos la influencia que tuvo sobre estas la ley de Stokes como punto de discusión y como una ley f undamental que se cumple no solo en el campo de la física macroscópica sino que también a niveles microscópicos. La ley de Stokes, que usualmente se ve en los libros de física planteada sin ninguna deducción matemática, por ser de carácter complejo, es presentada aquí desde un análisis moderno, con una notación asequible, a diferencia de los originales en los cuales se utiliza una notación diferente, propia de la época.

INTRODUCCION: La ley de Stokes, que es el objeto de estudio en este trabajo fue desarrollada y presentada por G.G Stokes (1819-1903), en su serie de estudios titulados "on the effect of the internal friction of fluids f luids on the motion of pendulums " de una manera analítica. Dicha ley, que describe la fuerza de arrastre que experimenta una partícula esférica en un flujo f lujo laminar, fue objeto de estudio por reconocidos investigadores en el campo de la física f ísica galardonados con el premio Nobel. El primero de ellos R. Millikan (1868-1953), debatió con algunos de sus homólogos tratando de demostrar la cuantización de la carga eléctrica. El segundo, J. Perrin (1870-1942), culminaría la obra mecanicista comprobando el carácter molecular de la materia en un periodo que abarca desde 1908 a 1913. Y en estos dos aspectos particulares de la historia, la realidad molecular y la cuantización de la carga, se pone en juego la ley de Stokes. No obstante, se presenta en este trabajo una propuesta en torno a la ley de Stokes, resaltando su importancia en el desarrollo histórico y epistemológico de las teorías de la física. Esto se realizará a partir de un desarrollo cronológico enfocado en una relación física-matemática. El contendido de este trabajo esta dado de la siguiente manera: Capítulo 1, se hace una introducción a las ecuaciones de Navier-Stokes, culminando en el trabajo particular de Stokes, que es la determinación de los esfuerzos cortantes que experimenta una esfera moviéndose en un fluido viscoso, la cual se conoce como la ley de Stokes. Stokes . En el Capítulo 2, se pone en contexto el movimiento browniano, y se presenta el trabajo de Einstein, Langevin y el trabajo de Perrin, con algunas controversias que se dieron en el marco de esta teoría. En el Capítulo 3, se encuentra el trabajo de Millikan, sobre la cuantización de la carga, junto con una serie de controversias que dieron lugar a la batalla del electrón, y en el cual, hacemos énfasis en la ley de Stokes, como una ecuación valida en la descripción del

experimento de la gota de aceite. Por último, en el Capítulo 4, presentamos las conclusiones del trabajo. La Ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscoso en un régimen laminar de bajos números de Reynolds. Fue derivada en 1851 por George Gabriel Stokes. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas.

LEY DE STOKES se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscoso en un régimen laminar de bajos números de Reynolds. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas. Fue derivada en 1851 por George Gabriel Stokes. En un fluido en resposo una particuala que cae esta sometida a dos tipos de fuerzas cuando [ 1 ] y [ 2 ] se igualan se obtiene la velocidad de asentamiento de la partícula. Ecuación general que describe la caída de un cuerpo esférico en un fluido en reposo. cuando la coagulación es completa, el flujo laminar permite una mayor separación (sedimentación) de las partículas suspendidas en el agua, que el flujo turbulento. un flujo estrictamente laminar esta caracterizado por R