MECANICA DE FLUIDOS

LABORATORIO N° 1

CURSO: MECANICA DE FLUIDOS

TEMA: VISCOSIDAD:
(VISCOSÍMETRO DE CAIDA DE BOLA)

PROFESOR: MARCO POLO VILLANUEVA

ALUMNO: GUERRA MORALES PLINHIO

AULA: B-208

FACULTAD: FIMAAS

ESCUELA: INGENIERIA ELECTROMECÁNICA

CICLO: IV

AÑO: 2012


INDICE
I. INTRODUCCION
II. OBJETIVOS
III. MATERIALES
IV. MARCO EXPERIMENTAL
V. CONCLUSIONES
VI. OBSERVACIONESI. INTRODUCCIÓN:

Si se coloca una gota de un cierto fluido en un plano inclinado, puede ser que llegue abajo en unos cuantos segundos, como también lo puede hacer en un largo tiempo limitado. Esto ocurre porque existe un roce entre las capas del fluido, en unos se presentan con menor roce que otros, de aquí nace el concepto de viscosidad.
En esta experiencia se plantea el objetivode determinar la viscosidad de un fluido que es usado normalmente en actividades mecánicas y en la vida diaria es el agua, mediante la fórmula de Stokes.
Básicamente la fórmula de Stokes consiste en analizar la caída de una bola de acero, en un tiempo dado sobre el fluido a estudiar y mediante un cuidadoso análisis físico−mecánico, se puede constatar el valor de la viscosidad.
Para larealización del experimento, es indispensable conocer el tiempo de caída de la bola, para ello se tomó el tiempo con un cronómetro, esto podría ser una de las restricciones en que lo valores de la viscosidad puedan variar considerablemente. Es muy probable que la persona que toma el tiempo, tenga un cierto margen de error en su reacción al accionar el cronómetro cuando la bola alcanza la marca inferior.Una vez obtenidos los primeros datos, se toman los promedios de las velocidades límites y se grafican de acuerdo a su viscosidad, densidad del fluido y diámetro de bola. Al hacer estos gráficos, se puede demostrar con mayor claridad y precisión lo que está ocurriendo con el fluido en estudio.

II. OBJETIVOS:

Determinar el coeficiente de viscosidad del agua por el método de Stokes.Caracterizar el movimiento de los cuerpos en el seno de un fluido viscoso.




III. MATERIALES:

1.- BOLAS de Ø20mm y Ø30mm. PARA PRUEBA DE VISCOSIDAD:





Un cuerpo que cumple la ley de Stokes se ve sometido a dos fuerzas, la gravitatoria y la de arrastre. En el momento que ambas se igualan su aceleración se vuelve nula y su velocidad constante.
La Ley deStokes se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscoso en un régimen laminar de bajos números de Reynolds. Fue derivada en 1851 por George Gabriel Stokes tras resolver un caso particular de las ecuaciones de Naviera-Stokes. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidadesbajas.


2.- VERNIER:



3.- CRONÓMETRO:



4.- TUBO VISCOSÍMETRO FORMADO POR UNA COLUMNA GRADUADA DE VIDRIO:
5.- SUSTANCIA LÍQUIDA (AGUA):
6.- IMAN CON PITA PARA RETIRAR LA BOLA DEL FONDO DEL TUBO:

IV. MARCO EXPERIMENTAL:

PROCEDIMIENTO:

Mida la temperatura del agua en el interior del tubo, se toma la temperatura ambiente como constante (20°C).
Reúna las esferas procurando queestén limpias. Mida con el vernier los diámetros de las esferas y halle sus radios, anotarlos en la tablas N°1 y 2.
Determinar la masa de la esfera.
Anote el diámetro interior del tubo de vidrio Dt.
Tome un intervalo amplio de longitud “L” a lo largo del viscosímetro y divídalo en intervalos de 50 cm hasta obtener 4 intervalos de 50 cm cada uno.
Sujete la esfera con los dedos y sumérjalosen el fluido hasta que este lo cubra por completo.
Libere la esfera para que inicie el movimiento de caída libre, obtenga el tiempo que tarda en recorrer el primer intervalo a 50 cm mediante un cronómetro. Esta operación se realizará 5 veces hasta obtener un valor mas exacto.
Esta operación se repetirá para los siguientes intervalos: 50 cm, 100 cm, 150 cm y 200 cm.
Obtenidos los tiempos...