ForHosting KIT · الهندسة والبناء

حاسبة قوة سحب ستوكس

كرة نصف قطرها 0.001 م تتحرك بسرعة 0.01 م/ث في مائع لزوجته 0.001 باسكال·ثانية تتعرض لسحب قدره 1.88496e-7 نيوتن. أدخل اللزوجة ونصف القطر والسرعة لتحصل على قوة السحب في الجريان البطيء. مجانًا في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

Eta: 0.001
نصف القطر: 0.001
السرعة: 0.01

تحصل على

قوة السحب: 0.0000001885 N
الدقة: 12

تعطي قانون ستوكس سحبًا لزجًا على كرة صغيرة تزحف عبر مائع عندما تكون العطالة مهملة أمام اللزوجة: مقدار القوة يساوي ستة باي مضروبًا في اللزوجة الديناميكية والشعاع والسرعة. يحتاج الطلاب الذين يراجعون واجبات رقم رينولدز المنخفض، وفرق المختبر التي تحسب أبعاد الجسيمات الدقيقة، ونماذج الرذاذ والترسيب، وتصميم الموائع الدقيقة، إلى ذلك الرقم دون إعادة فتح نص ميكانيكا الأوساط المستمرة في كل مرة.

معنى قانون ستوكس ومتى ينطبق

في حد الجريان الزاحف (creeping flow) لميكانيكا الموائع المستمرة، تُعطى قوة السحب المستقرة على كرة صلبة نصف قطرها r تتحرك بسرعة نسبية v عبر مائع نيوتوني غير محدود بلزوجة ديناميكية η بقانون ستوكس: F_d تساوي ستة مضروبًا في باي مضروبًا في eta مضروبًا في r مضروبًا في v. يوازن الاشتقاق القص اللزج على سطح الكرة تحت معادلات ستوكس (إهمال العطالة أمام اللزوجة)، وهو مناسب عندما يكون رقم رينولدز المبني على القطر والسرعة النسبية أصغر بكثير من واحد.

تتجمع نية البحث حول حاسبة قوة سحب ستوكس، وحاسبة قانون ستوكس، والسحب اللزج على كرة، وsix pi eta r v، والسحب عند رينولدز منخفض؛ يريد الناس نتيجة عددية بالنيوتن يتحققون منها في ورقة تمارين أو يدمجونها في نموذج ترسيب أو يغذون بها خط أنابيب أكبر. بمداخل SI —اللزوجة بوحدة باسكال·ثانية، والشعاع بالمتر، والسرعة بالمتر لكل ثانية— تكون القوة بالنيوتن. أمثلة الصف والمختبر النموذجية تستخدم ماءً قرب حرارة الغرفة (η حوالي ميلي باسكال·ثانية)، وأشعة بمقياس الميكرومتر، وسرعات بمليمترات لكل ثانية، فيبقى الناتج صغيرًا لكنه ذو معنى فيزيائي.

لا تتضمن الصيغة الطفو ولا الكتلة المضافة ولا تصحيحات الجدار ولا السحب التربيعي؛ تلك تنتمي إلى نماذج أخرى عندما لا يكون رينولدز صغيرًا أو يكون المجال محصورًا.

عقد الإدخال والتحقق وشكل الاستجابة

يتحكم عدد صحيح اختياري precision من صفر إلى خمسة عشر في خانات الاستجابة العشرية (الافتراضي اثنا عشر). تُقبل السلاسل الرقمية التي تُحوَّل إلى أعداد منتهية حتى تمرر النماذج وخطوط CSV القيم بلا تحويل إضافي. كذلك يجب ألا تكون اللزوجة الديناميكية سالبة، بما يتوافق مع وحدات الموائع النيوتونية.

يجوز أن تحمل السرعة إشارة حتى تتبع جهة القوة المحور المختار تحت قانون ستوكس الخطي. لا جدول تحويل وحدات ولا بوابة رقم رينولدز ولا حد عشوائي أو زمني؛ هذا سحب ستوكس حتمي صرف من الثلاثة مقاييس.

أين يفيد سحب ستوكس وما حدوده

تستخدم الصفوف ومنصات التدريس حاسبة قوة سحب ستوكس ليتحقق المتعلمون من F تساوي 6πηrv لأي لزوجة وشعاع وسرعة دون أخطاء إشارة أو عامل اثنين يدويًا. تحتاج مولّدات الامتحانات وإضافات LMS إلى مُعرّف حتمي يعلّم الشعاع السالب غير صالح بدل إرجاع مقدار بصمت قد يعتبره مصحح معطوب نجاحًا. تستفيد مواقع المحتوى التي تترتب على حاسبة قوة سحب ستوكس من ودجة حية يطابق مسارها المجاني في المتصفح مسار الأتمتة المدفوع بايتًا ببايت على الوحدة الصرفة نفسها.

التحقق الفاشل لا يستهلك الرصيد. تذكّروا فرضيات النموذج: مائع نيوتوني غير محدود، كرة صلبة، جريان زاحف مستقر، بلا تصحيحات جدار أو أجسام متعددة؛ عند فشلها انتقلوا إلى ارتباط سحب أكمل بدل إجبار قانون ستوكس خارج نظامه.

حالات الاستخدام

تقديرات الجسيمات الدقيقة والترسيب

تحصل الدفاتر وسكربتات المختبر على قوة نيوتن منظمة لسحب الكرة عند Re منخفض دون إعادة تنفيذ حساب ستة باي في كل لغة.

الأسئلة الشائعة

ماذا يحدث إذا كان الشعاع سالبًا؟

نصف قطر كرة سالب غير صالح لقانون ستوكس في هذه الحاسبة، والتحقق الفاشل لا يُفوتر.

ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟

استخدموا SI: اللزوجة بوحدة Pa·s (N·s/m²)، والشعاع بالمتر، والسرعة بـ m/s. تكون القوة عندئذ بالنيوتن (N). حوّلوا أنظمة الوحدات الأخرى قبل الاستدعاء.

متى يكون قانون ستوكس صالحًا؟

يفترض سحب ستوكس رقم رينولدز منخفضًا (جريان زاحف)، وكرة صلبة في مائع نيوتوني غير محدود، وحركة نسبية مستقرة. عند Re مرتفع أو قرب الجدران استخدموا نموذج سحب آخر.

كيف أحسب قوة سحب ستوكس على كرة؟

اضرب 6 في π وفي اللزوجة ونصف القطر والسرعة. مع 0.001 باسكال·ثانية و0.001 م و0.01 م/ث تكون قوة السحب 1.88496e-7 نيوتن.

هل تشمل النتيجة قوة الطفو؟

لا. النتيجة هي السحب اللزج على الكرة فقط. الطفو والكتلة المضافة وتصحيحات الجدران ليست جزءًا من الصيغة، فأضفها منفصلة إذا احتاجتها مسألتك.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/stokes-drag

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/stokes-drag \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"eta":0.001,"radius":0.001,"velocity":0.01}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/stokes-drag", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "eta": 0.001,
    "radius": 0.001,
    "velocity": 0.01
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/mech/stokes-drag",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "eta": 0.001,
    "radius": 0.001,
    "velocity": 0.01
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/stokes-drag", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"eta":0.001,"radius":0.001,"velocity":0.01}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"eta":0.001,"radius":0.001,"velocity":0.01}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/stokes-drag", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "eta": 0.001,
  "radius": 0.001,
  "velocity": 0.01
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.stokes_drag",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

تقبل حاسبة قوة سحب ستوكس هذه قيم η وr وv المنتهية، وتضربها بالعامل الكلاسيكي 6π، وتعيد القوة بالنيوتن كـ JSON منظم مع الصيغة للعرض. يُرفض شعاع الكرة السالب بـ invalid_input بدل صفر فارغ أو حيلة قيمة مطلقة صامتة.

معنى قانون ستوكس F = 6πηrv ومتى ينطبق

تسليم eta وradius وvelocity وdrag_force وformula وmethod وunit كـ JSON يسهّل اللصق في الملاحظات والمقارنة في الاختبارات الآلية وإعادة الاستخدام عبر اللغات دون إعادة تنفيذ الحساب.

عقد الإدخال والتحقق وشكل الاستجابة

أرسلوا جسم JSON بثلاثة أعداد منتهية إلزامية: eta (اللزوجة الديناميكية η بوحدة Pa·s؛ أسماء بديلة viscosity وdynamic_viscosity وmu)، وradius (نصف قطر الكرة r بالمتر؛ r وR)، وvelocity (السرعة النسبية v بوحدة m/s؛ v وspeed وu). الحقول الناقصة والسلاسل الفارغة والنص غير الرقمي وNaN وInfinity تفشل فورًا بـ invalid_input قبل أي نتيجة، ولا تُحسب رسوم التحقق الفاشل. يجب ألا يكون الشعاع سالبًا: نصف قطر كرة سالب بلا معنى هندسي في إعداد ستوكس هذا ويُرفض دائمًا برسالة invalid_input تسمّي الحقل. عند النجاح يعيد الجسم eta وradius وvelocity بالدقة المطلوبة، ويعيد drag_force كستة باي eta radius velocity مقربة بنفس الأسلوب، ويتضمن method stokes_drag وسلسلة الصيغة وunit N. مثال: eta تساوي 0.001 Pa·s (شبيه بالماء)، وradius يساوي 0.001 m، وvelocity يساوي 0.01 m/s يعطي قوة سحب قدرها 6π مضروبًا في 10 إلى الأس سالب ثمانية نيوتن، حوالي 1.885 مضروبًا في 10 إلى الأس سالب سبعة N.

أين تُجدي API سحب ستوكس نفعًا، والتسعير والحدود

غالبًا ما تختزل دفاتر تتبع الجسيمات الدقيقة وعروض لزوجة الكرة الساقطة وتقديرات ترسيب الرذاذ الحد اللزج إلى سحب ستوكس عندما يكون Re صغيرًا؛ استدعاء API parse صغيرة يتجنب إعادة تنفيذ الناتج نفسه في كل لغة. ولأن التنفيذ parse من الطبقة A صرف، تكلف كل مكالمة ناجحة السعر الأساسي المنشور $0.002 بلا رموز نموذج وبلا شبكة صادرة. اجعلوا الطلبات صغيرة وثبّتوا drag_force المقرب في الاختبارات لتحصلوا على نيوتن قابل لإعادة الإنتاج للواجبات ومخططات الموائع الدقيقة والعاملين على الحافة دون بناء حزمة CFD كاملة.

حالات التكامل

تمارين قانون ستوكس في الصف والمختبر

يؤكد الطلاب والمقيّمون السحب اللزج F=6πηrv للزوجة والشعاع والسرعة المعطاة، مع رفض واضح عندما يكون نصف قطر الكرة سالبًا.

تجهيزات حتمية لاختبارات الفيزياء

تثبت خطوط CI وLMS قيم golden لـ drag_force من مُعرّف parse صرف بدل ثوابت محسوبة يدويًا تنجرف بين بيئات التشغيل.

أسئلة تقنية

كيف أحسب قوة سحب ستوكس على كرة؟

أرسلوا أعدادًا منتهية eta (لزوجة ديناميكية بوحدة Pa·s) وradius (نصف قطر الكرة بالمتر، غير سالب) وvelocity (m/s). تعيد API القيمة drag_force = 6 · π · η · r · v بالنيوتن.

كم تكلفة حاسبة قوة سحب ستوكس؟

أداة المتصفح مجانية. تستخدم طلبات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل استدعاء ناجح؛ الإدخال غير الصالح لا يُفوتر.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

معنى قانون ستوكس ومتى ينطبق

عقد الإدخال والتحقق وشكل الاستجابة

أين يفيد سحب ستوكس وما حدوده

حالات الاستخدام

تقديرات الجسيمات الدقيقة والترسيب

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الأخطاء

ملاحظات تقنية

معنى قانون ستوكس F = 6πηrv ومتى ينطبق

عقد الإدخال والتحقق وشكل الاستجابة

أين تُجدي API سحب ستوكس نفعًا، والتسعير والحدود

حالات التكامل

تمارين قانون ستوكس في الصف والمختبر

تجهيزات حتمية لاختبارات الفيزياء

أسئلة تقنية

شكرًا