fisica





Rozamiento fluido. Velocidad límite.














Los objetivos de esta práctica son:
- Obtener la densidad límite experimental de una partícula que se mueve en el seno deun fluido asi como su incertidumbre.
- Obtener la velocidad límite recogida para el caso de una esferilla que se mueve en un recipiente de dimensiones limitadas.
Custodia Sánchez Torres.
ZeneidaOjeda González.
Fundamento teórico.
Siempre actúan tres fuerzas sobre un cuerpo con una determinada masa (m) y volumen (V) y una cierta velocidad (v) en el seno de un fluido: su peso (P), el empujehidrostático (E) y una fuerza resistente (FR) que se opone al movimiento.
Si no se producen turbulencias en el fluido, la fuerza resistente es proporcional a la velocidad, cuya expresión se denomina leyde Stokes, y este factor de proporcionalidad depende de la forma del cuerpo y de la naturaleza del líquido.
Tenemos así la siguiente ecuación donde h es la viscosidad del fluido. Por tanto laecuación del movimiento será:
ma=mg - E - Fr
Atendiendo a la ecuación del movimiento, la velocidad límite se alcanzará cuando la aceleración sea cero, es decir, cuando la resultante de las fuerzas queactúan sobre la esfera es cero.
mg - E = Fr
La ecuación de la velocidad límite será por tanto:

En caso de que las condiciones experimentales sean diferentes, por ejemplo, si la esfera se muevealrededor de un eje dentro de un tubo cilíndrico de radio R, hay que realizar una correción al valor de la velocidad límite experimental (corrección de Ladenburg)
La corrección de Ladenburg considera lainfluencia del diámetro R del tubo en la velocidad final desarrollada por la esfera. En particular, esta expresión empírica predice que la velocidad final medida Vl estará relacionada con la velocidadfinal en condiciones ideales mediante:

Materiales y métodos.
Materiales:
- 10 bolas de masa m cada una.
- Cronómetro.
-...