Informe viscosidad fisica b

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RESUMEN:
La práctica se basó en un motor simple compuesto de dos cilindros y dos poleas que sostenían un porta masas. Se fijaron dos puntos de referencias con una cierta distancia para poder colocar diferentes pesos en el porta masas, saliendo del punto inicial se dejaba caer libremente al porta masas que hacia girar las poleas y se midió cuantos segundo se tardaba en llegar al punto final. Conestos datos se llenó la tabla y se logró encontrar la viscosidad del aceite que se encontraba entre los dos cilindros del motor.
OBJETIVOS.
Calcular experimentalmente el coeficiente de viscosidad dinámica de un líquido.

INTRODUCCIÓN.
El viscosímetro usado en este experimento se puede ver la Fig. 1. Consiste principalmente de los dos cilindros metálicos A y B de diferentes radios montado enforma coaxial el uno dentro del otro, sobre una base rígida. El cilindro interior A descansa sobre cojinetes de modo que gira con muy poca fricción dentro del cilindro fijo B. El líquido que investigamos está contenido en el espacio entre cilindros.

Tomemos entonces una sección cilíndrica del líquido. El movimiento consiste entonces en una rotación de capas cilíndricas concéntricas alrededor lasunas de las otras.
Las cuales giraran a una velocidad diferente (Fig. 2)
Si v=wr es la velocidad lineal de cualquiera de estas capas. El gradiente de velocidad es:

Solo el segundo miembro nos interesa ya que es el único que involucra un movimiento relativo de partes contiguas.
Si definimos viscosidad como:
Sustituyendo el 2do miembro de la ecuación (a) en (b) y separando variables tenemos:Si el torque aplicado al cilindro en rotación el L, la fuerza tangencial sostenida por la capa del líquido en contacto con el cilindro el L/r. Como el área de este límite cilíndrico es 2πrl la fuerza tangencial por área unidad es L2πr2l donde l es el largo del cilindro en contacto con el fluido. Sustituyendo estos valores en (c) obtenemos:
ndw= L2πl drr3

Si integramos entre los límites r= a y r = b da: n=b2- a24πa2b2 Lwb (1)
El coeficiente n se determina por lo tanto de las constantes del aparato y de la relación determinada L/wB.
Pegado al eje esta una polea D alrededor del cual esta envuelta una cuerda fina que pasa por encima de una polea W y sostiene una masa m. El torque por lo tanto es dado por el producto de la fuerza de gravitación sobre la masa m y el radio kdel tambor. La velocidad que resulta es directamente determinada por el tiempo requerido para que la masa descienda una distancia media. De esta manera el torque en unidades absolutas es L = mgk donde g representa la aceleración debido a la gravedad, la velocidad angular es = s/kt donde s es la distancia que desciende la masa en el tiempo t, sustituyendo estas relaciones en la ecuación (1) tenemos.n=(b2- a2)k2g4πa2b2s(l0+e) mt (2)
Hemos introducido un factor de conexión que debemos encontrarlo experimentalmente y es debido al torque adicional producido por el retardo viscoso entre los extremos de los 2 cilindros.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Cálculo de n a temperatura ambiente.
1. Colocamos sobre el sostenedor una masa de 2.6 gr.
2. Determinamos una distancia Sarbitraria en la cual la velocidad de caída de la masa es constante.
3. Medimos la temperatura del líquido y repetimos la caída observando el tiempo que se requiere para que la masa atraviese la distancia medida,
4. Variamos el peso del porta masas.
5. Llenamos la tabla 1
6. Calculamos con los datos de la tabla 1 el promedio de (n±∆n) .
7. Trazamos una curva tiempo t vs. 1/m8. Usamos la pendiente datos del grafico anterior calcular n±∆n





RESULTADOS
1) Observaciones y datos

a) Complete la tabla mostrada. TABLA 1

m (gr.) | t (seg.) | S (cm) | a (cm) | b (cm) | k (cm) | l (cm) | e (cm) | n (poise) |
2,60 | 49,99 | 49,80 | 2,525 ± 0.001 | 3,00 ± 0.01 | 1,59 ± 0.01 | 7,60 | 0.84 | 2,77 |
5,70 | 26,34 | 49,80 | 2,525 ± 0.001 | 3,00 ± 0.01...
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