Fisica final
Páginas: 7 (1529 palabras)
Publicado: 25 de agosto de 2012
1. Introducción.
Las condiciones preliminares de los fluidos en movimiento se pueden clasificar con
respecto a varios aspectos. Uno de ellos es el aspecto clasificatorio, se introduce con
respecto al roce interno. Se tiene el flujo de un fluido ideal si se ignoran todos los efectos
debido al roce interno. En caso contrario se estará considerando flujos de líquidos o gasesreales.
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 objetivo dedeterminar la viscosidad de tres fluidos que
son usados normalmente en actividades mecánicas, tales como el agua, el diesel y el
aceite de motor, 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 valorde la viscosidad.
La trayectoria de un pequeño elemento de fluido define una línea de corriente o línea de
flujo. A su vez todo un haz de líneas de flujo define un tubo de flujo. También podemos
clasificar los fluidos en movimiento con respecto al comportamiento de sus líneas de
corriente. Si éstas no varían a medida que transcurre el tiempo se tiene un flujo
estacionario o unflujo laminar; en caso contrario el flujo es turbulento.
En este laboratorio haremos los experimentos en base al coeficiente de viscosidad, siendo
este la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene
viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de
viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula unaaproximación bastante buena para
ciertas aplicaciones. La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento.
2. Objetivos.
Objetivo General:
• Determinar del coeficiente de viscosidad en fluidos viscosos
Objetivos Específicos:
• Determinar la viscosidad de un fluido a partir de la formula y el experimento de
Stokes.
• Discutir acerca del método paradeterminar la viscosidad, señalando sus ventajas y
desventajas.
• Comprender la regresión lineal y ver el resultado que se obtiene con los tiempos
que se nos presenta en cada lanzamiento de la bola.
3. Marco Teórico
La Ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos
moviéndose en el seno de un fluido viscoso en un régimen laminar de bajosnúmeros de
Reynolds. Fue derivada en 1851 por George Gabriel Stokes tras resolver un caso particular
de las ecuaciones de Navier-Stokes. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento
de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas.
La ley de Stokes puede escribirse como:
[pic]
Donde R es el radio de la esfera, v la velocidad del fluido y ɳ laviscosidad del fluido.
La condición de bajos números de Reynolds implica un flujo laminar lo cual puede traducirse por una velocidad relativa entre la esfera y el medio inferior a un cierto valor crítico. En estas condiciones la resistencia que ofrece el medio es debida casi exclusivamente a las fuerzas de rozamiento que se oponen al deslizamiento de unas capas de fluido sobre otras a partir de la capalímite adherida al cuerpo. La ley de Stokes se ha comprobado experimentalmente en multitud de fluidos y condiciones.
Si las partículas están cayendo verticalmente en un fluido viscoso debido a su propio peso
puede calcularse su velocidad de caída o sedimentación igualando la fuerza de fricción con
el peso aparente de la partícula en el fluido.
[pic]
Donde Vs corresponde a la...
Las condiciones preliminares de los fluidos en movimiento se pueden clasificar con
respecto a varios aspectos. Uno de ellos es el aspecto clasificatorio, se introduce con
respecto al roce interno. Se tiene el flujo de un fluido ideal si se ignoran todos los efectos
debido al roce interno. En caso contrario se estará considerando flujos de líquidos o gasesreales.
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 objetivo dedeterminar la viscosidad de tres fluidos que
son usados normalmente en actividades mecánicas, tales como el agua, el diesel y el
aceite de motor, 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 valorde la viscosidad.
La trayectoria de un pequeño elemento de fluido define una línea de corriente o línea de
flujo. A su vez todo un haz de líneas de flujo define un tubo de flujo. También podemos
clasificar los fluidos en movimiento con respecto al comportamiento de sus líneas de
corriente. Si éstas no varían a medida que transcurre el tiempo se tiene un flujo
estacionario o unflujo laminar; en caso contrario el flujo es turbulento.
En este laboratorio haremos los experimentos en base al coeficiente de viscosidad, siendo
este la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene
viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de
viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula unaaproximación bastante buena para
ciertas aplicaciones. La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento.
2. Objetivos.
Objetivo General:
• Determinar del coeficiente de viscosidad en fluidos viscosos
Objetivos Específicos:
• Determinar la viscosidad de un fluido a partir de la formula y el experimento de
Stokes.
• Discutir acerca del método paradeterminar la viscosidad, señalando sus ventajas y
desventajas.
• Comprender la regresión lineal y ver el resultado que se obtiene con los tiempos
que se nos presenta en cada lanzamiento de la bola.
3. Marco Teórico
La Ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos
moviéndose en el seno de un fluido viscoso en un régimen laminar de bajosnúmeros de
Reynolds. Fue derivada en 1851 por George Gabriel Stokes tras resolver un caso particular
de las ecuaciones de Navier-Stokes. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento
de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas.
La ley de Stokes puede escribirse como:
[pic]
Donde R es el radio de la esfera, v la velocidad del fluido y ɳ laviscosidad del fluido.
La condición de bajos números de Reynolds implica un flujo laminar lo cual puede traducirse por una velocidad relativa entre la esfera y el medio inferior a un cierto valor crítico. En estas condiciones la resistencia que ofrece el medio es debida casi exclusivamente a las fuerzas de rozamiento que se oponen al deslizamiento de unas capas de fluido sobre otras a partir de la capalímite adherida al cuerpo. La ley de Stokes se ha comprobado experimentalmente en multitud de fluidos y condiciones.
Si las partículas están cayendo verticalmente en un fluido viscoso debido a su propio peso
puede calcularse su velocidad de caída o sedimentación igualando la fuerza de fricción con
el peso aparente de la partícula en el fluido.
[pic]
Donde Vs corresponde a la...
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