Ley de Stokes
Páginas: 3 (734 palabras)
Publicado: 9 de octubre de 2014
Ley de Stokes
El movimiento de un cuerpo en un medio viscoso es influenciado por la acción de una fuerza viscosa, Fv, proporcional a la velocidad, v, es definida por la relación Fv = bv, conocidacomo Ley de Stokes. En el caso de esferas en velocidades bajas Fv = 6pηrv, siendo r el radio de la esfera y η el coeficiente de viscosidad del medio. Si una esfera de densidad mayor que la de unlíquido fuese soltada en la superficie del mismo, en el instante inicial la velocidad es cero, pero la fuerza resultante acelera la esfera de forma que su velocidad va aumentando pero de forma NO uniforme.Se puede verificar que la velocidad aumenta no uniformemente con el tiempo pero alcanza un valor límite, que ocurre cuando la fuerza resultante fuese nula. Las tres fuerzas que actúan sobre laesfera están representadas en la figura 1 y son además e la fuerza viscosa, el peso de la esfera, P y el empuje, E. Igualando la resultante de esas tres fuerzas a cero obtenemos la velocidad límite VL.Donde ρ y ρ’ son las densidades de la esfera y del medio respectivamente y g es la aceleración de la gravedad (9,81 cm s-2).
Figura 1. Fuerzas que actúan en una esfera en un medioviscoso.
El objetivo de este experimento es investigar el movimiento de una esfera en un medio viscoso (glicerina con agua) y determinar la viscosidad de la mezcla y el porcentual de agua en la glicerina.Emplearemos un tubo de vidrio con una escala graduada, en la posición vertical, conteniendo la mezcla (Figura 2). Como se trata de un fluido viscoso, al moverse por el mismo, la esfera causa unmovimiento que afecta la fuerza viscosa
Para tener en cuenta este efecto se considera la corrección de Ladenburg que depende del radio de la esfera, del radio del tubo y de su altura. Así, la fuerzaviscosa en el tubo, en realidad debe ser escrita como F’v = K(6πηrv), donde K es el factor de Ladenburg: K = (1+2,4r/A)(1+3,3r/H), donde A y H son respectivamente el radio del tubo y la altura...
El movimiento de un cuerpo en un medio viscoso es influenciado por la acción de una fuerza viscosa, Fv, proporcional a la velocidad, v, es definida por la relación Fv = bv, conocidacomo Ley de Stokes. En el caso de esferas en velocidades bajas Fv = 6pηrv, siendo r el radio de la esfera y η el coeficiente de viscosidad del medio. Si una esfera de densidad mayor que la de unlíquido fuese soltada en la superficie del mismo, en el instante inicial la velocidad es cero, pero la fuerza resultante acelera la esfera de forma que su velocidad va aumentando pero de forma NO uniforme.Se puede verificar que la velocidad aumenta no uniformemente con el tiempo pero alcanza un valor límite, que ocurre cuando la fuerza resultante fuese nula. Las tres fuerzas que actúan sobre laesfera están representadas en la figura 1 y son además e la fuerza viscosa, el peso de la esfera, P y el empuje, E. Igualando la resultante de esas tres fuerzas a cero obtenemos la velocidad límite VL.Donde ρ y ρ’ son las densidades de la esfera y del medio respectivamente y g es la aceleración de la gravedad (9,81 cm s-2).
Figura 1. Fuerzas que actúan en una esfera en un medioviscoso.
El objetivo de este experimento es investigar el movimiento de una esfera en un medio viscoso (glicerina con agua) y determinar la viscosidad de la mezcla y el porcentual de agua en la glicerina.Emplearemos un tubo de vidrio con una escala graduada, en la posición vertical, conteniendo la mezcla (Figura 2). Como se trata de un fluido viscoso, al moverse por el mismo, la esfera causa unmovimiento que afecta la fuerza viscosa
Para tener en cuenta este efecto se considera la corrección de Ladenburg que depende del radio de la esfera, del radio del tubo y de su altura. Así, la fuerzaviscosa en el tubo, en realidad debe ser escrita como F’v = K(6πηrv), donde K es el factor de Ladenburg: K = (1+2,4r/A)(1+3,3r/H), donde A y H son respectivamente el radio del tubo y la altura...
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