Lei de Stoke: Entendendo a Velocidade de Sedimentação

Introdução à Lei de Stoke

A Lei de Stoke é uma lei física que descreve a velocidade de sedimentação de partículas de um fluido. Foi formulada por Sir George Gabriel Stokes em 1851 e é uma das leis fundamentais da mecânica dos fluidos. A Lei de Stoke é amplamente utilizada em diversas áreas, como na indústria de petróleo e gás, análise de solos, tratamento de águas residuais e na área médica, para a análise do sangue.

Como calcular a velocidade de sedimentação

A Lei de Stoke estabelece que a velocidade de sedimentação de uma partícula esférica em um fluido viscoso é diretamente proporcional ao raio da partícula e à diferença entre as densidades da partícula e do fluido. Além disso, a velocidade de sedimentação é inversamente proporcional à viscosidade do fluido.

A fórmula para calcular a velocidade de sedimentação é dada por V = (2/9) (r^2) (p – f) * g / η, onde V é a velocidade de sedimentação, r é o raio da partícula, p é a densidade da partícula, f é a densidade do fluido, g é a aceleração da gravidade e η é a viscosidade do fluido.

Exemplo de aplicação da Lei de Stoke

Um exemplo de aplicação da Lei de Stoke é na análise do sangue. A velocidade de sedimentação de uma amostra de sangue é um indicador importante de inflamação no corpo. As células inflamatórias, como os glóbulos brancos, são mais densas do que o plasma sanguíneo e, portanto, sedimentam mais rapidamente. A taxa de sedimentação pode ser medida colocando-se uma amostra de sangue em um tubo de vidro graduado e medindo-se a distância que as células sedimentam em uma hora.

Limitações e considerações importantes

É importante lembrar que a Lei de Stoke foi formulada para partículas esféricas em um fluido viscoso e pode não ser aplicável a todos os tipos de partículas e fluidos. Além disso, a fórmula para calcular a velocidade de sedimentação é baseada em uma série de suposições, como a ausência de movimento das partículas na vertical e a homogeneidade do fluido.

Portanto, é fundamental tomar cuidado ao interpretar os resultados obtidos com a Lei de Stoke. Além disso, outros fatores, como a temperatura e a idade da amostra, podem influenciar a taxa de sedimentação e devem ser levados em consideração na análise dos resultados.