司篤克斯定律公式為:。這個(gè)公式是土力學(xué)中的一個(gè)重要公式,用于描述球形物體(如土粒)在粘滯性流體(如水)中的沉降速度。其中,代表沉降速度,是重力加速度,是球體的半徑,和分別是球體和流體的密度,而則是流體的粘滯系數(shù)。這個(gè)公式表明,沉降速度與球體半徑的平方成正比,與流體粘滯系數(shù)成反比,同時(shí)也與球體和流體的密度差有關(guān)。司篤克斯定律的應(yīng)用不僅限于理論探討,它在土壤力學(xué)、化工過程、冶金傳輸?shù)阮I(lǐng)域都有著廣泛的實(shí)際應(yīng)用,尤其是在分析細(xì)粒土的粒徑分布和沉降行為時(shí),這一公式提供了重要的理論支持
司篤克斯定律公式: V=(2/9)gr*r(d1-d2)/η
司篤克斯定律是一個(gè)土力學(xué)公式,一般用于沉降分析法對(duì)細(xì)粒土的粒徑分析。
沉降分析法是根據(jù)土粒在懸液中沉降的速度與粒徑的平方成正比的司篤克斯公式來確定各粒組相對(duì)含量的方法。
比重計(jì)法(沉降分析法的一種)是根據(jù)司篤克斯定律和阿基米德定律設(shè)計(jì)的。 靜水沉降法是以司篤克斯定律為依據(jù)設(shè)計(jì)的。
據(jù)司篤克斯(STOKES)在1851年的研究結(jié)果指出,球體微粒在靜水中沉降,其沉降速度與球體微粒的半徑平方成正比,而與介質(zhì)的粘滯系數(shù)成反比。
關(guān)系式中:
v——半徑為r的顆粒在介質(zhì)中沉降的速度(厘米/秒)
g——重力加速度(981厘米/秒)
r——沉降顆粒的半徑(厘米)
d1——沉降顆粒的比重(克/厘米’)
d2——介質(zhì)的比重(克/厘米’)
η——介質(zhì)的粘滯系數(shù)(克/厘米·秒)
又指出,當(dāng)作用于球體的一些力達(dá)到平衡時(shí),即加速度為零時(shí),球體勻速沉降。
這時(shí), S=V.t 式中:
s——沉降的距離(厘米)
V——沉降的速度(厘米/秒)
t——沉降的時(shí)間(秒)
根據(jù)上式可得到下面公式: t=s/((2/9)gr*r(d1-d2)/η)
由上式可以求出不同溫度下,不同直徑的土壤顆粒在水中沉降一定距離所需的時(shí)間。
在這個(gè)時(shí)間,用特制的土壤比重計(jì)(甲種鮑氏比重計(jì)),測定一定深度液層內(nèi)某種粒徑土粒懸液的密度,則可計(jì)算出土壤懸液中所含土粒(即小于某一粒土粒)的數(shù)量。
再通過換算,則所求出該土壤中各級(jí)土粒的百分率,確定土壤的機(jī)械組成,進(jìn)行土壤質(zhì)地命名。