FluidaSMA

Rumus Gaya Stokes

Fₛ = 6πηrv

Gaya hambat pada bola kecil dalam fluida kental sebanding dengan kelajuannya.

Fₛbesar gaya hambat (N)

ηviskositas dinamis (Pa·s)

rjari-jari bola (m)

vkelajuan relatif terhadap fluida (m/s)

πkonstanta pi

Kapan dipakaiGaya Stokes dipakai untuk menghitung besar gaya gesek yang dialami benda kecil berbentuk bola saat bergerak dalam fluida kental, misalnya kelereng yang jatuh perlahan dalam oli atau madu. Gaya ini menjadi salah satu faktor yang menentukan kecepatan terminal, yaitu kecepatan tetap yang dicapai benda saat gaya gesek menyeimbangkan gaya beratnya.

Contoh soal

Bola r = 0,001 m bergerak 0,001 m/s dalam fluida η = 1 Pa·s dan ρ = 1.000 kg/m³.

Re = ρv(2r)/η = 0,002, cukup kecil
Fₛ = 6π × 1 × 0,001 × 0,001 ≈ 0,00001885 N

Gaya hambat sekitar 1,885 × 10⁻⁵ N, melawan gerak.

Hukum Stokes memerlukan bilangan Reynolds jauh lebih kecil dari 1, bola kaku, fluida Newtonian, serta pengaruh dinding diabaikan. Contoh lama memakai laju terlalu besar untuk asumsi ini.

Kesalahan yang sering terjadiKesalahan paling umum adalah lupa bahwa rumus ini hanya berlaku untuk benda berbentuk bola dan aliran fluida yang laminar (tidak bergolak). Kesalahan lain adalah tertukar antara viskositas fluida (η) dengan massa jenis fluida (ρ), yang merupakan besaran berbeda.