微小物体の粘性抵抗係数-07

 

Howardの本では,ロッド,回転楕円体,球,についての計算式を示していました.

Parameter Direction

Cylinder
(L>>r)

Ellipsoid
(b>>a)

Sphere
   
  \(\Large \gamma_{ \parallel }\)     \(\Large \frac{2 \pi \eta L}{ln(L/(2r))-0.20} \)   \(\Large \frac{4 \pi \eta b}{ln((2b)/a)-0.5} \)   \(\Large 6 \pi \eta r \)
  \(\Large \gamma_{ \perp } \)     \(\Large \frac{4 \pi \eta L}{ln(L/(2r))+0.84} \)   \(\Large \frac{8 \pi \eta b}{ln((2b)/a)+0.5} \)   \(\Large 6 \pi \eta r \)
  \(\Large \gamma_r \)     \(\Large \frac{ \frac{1}{3} \pi \eta L^3}{ln(L/(2r))-0.66} \)   \(\Large \frac{ \frac{8}{3} \pi \eta b^\color{red}{3}}{ln((2b)/a)-0.5} \)   \(\Large 8 \pi \eta r^3 \)
  \(\Large \gamma_a \)     \(\Large 4 \pi \eta r^2 L\)   \(\Large \frac{16}{3} \pi \eta a^2 b \)   \(\Large 8 \pi \eta r^3 \)

たぶん....歴史的な背景,計算そのものの違い,といったところで分類していると思うのですが,

 実際,ロッドと回転楕円体,どのくらい違うの?

という疑問がわきます.生物物理屋,からいうと,どちらでもいいんじゃない?なんて思ったりするのですが....

 

では,実際に公式から確かめてみましょう.

式は,ロッドに関しては,補正項あり回転楕円体は,Perrinのオリジナルの式 用いて比較してみました.

 

・並進

短軸半径:0.5ミクロン,粘度:1 mPa.s,で計算したものです.

ロッドのほうが若干粘性抵抗係数が高くなっていますが,まあ,1.数倍,程度.

 

・回転

これも,ロッドのほうが若干粘性抵抗係数が高くなっていますが,まあ,1.数倍,程度.

長軸方向の差が見にくいので,長軸方向のみグラフ化すると,

若干差が出たようですが,やはり,1.数倍,程度.

多分,実験結果のばらつきのほうが大きくて,余り気にしなくてもいいのかもしれません...(私の研究レベルでは...)

 

 

 

 

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