fisica

INTRODUCCIÓN


Es de vital importancia conocer las propiedades que presentan los fluidos, para entender mejor el comportamiento de estos y tenerlos en cuenta a la hora de hacer cálculo de estructuras que funcionen con distintos fluidos y garantizar así el óptimo rendimiento de ellas, y evitar al máximo la falla de la estructura.

Entre estas propiedades encontramos la viscosidad y la tensiónsuperficial, ambas indispensables en la clasificación y evaluación del comportamiento del fluido. Por esto en la experiencia práctica en el laboratorio de Mecánica de Fluidos estudiamos modelos que nos permitan reconocer en la práctica estas propiedades de los fluidos, fundamentados en las teorías ya descritas por diversos autores como, aplicando siempre los principios físicos como herramientafundamental, para entender la realidad.

En el presente informe se hará la presentación de los resultados obtenidos después de realizar las prácticas correspondientes a los ensayos de cálculo de la viscosidad de un fluido con el método de Stokes de la caída de esferas, cálculo de la viscosidad de un fluido utilizando el viscosímetro de Storm, y Análisis de la tensión superficial en una pompa dejabón. También se presentan el análisis de los resultados, comparándolos con los datos convencionalmente aceptados.

OBJETIVOS

El objetivo de la realización de estos ensayos, es la identificación de algunas propiedades de los fluidos determinantes en el comportamiento de estos, utilizando los métodos de algunos autores destacados

Calcular los errores experimentales en la determinación de laviscosidad y estimar las correcciones necesarias.


Cuando dos cuerpos se ponen en contacto aparecen fuerzas disipativos
en los puntos comunes a ambos, explicadas como la suma de un gran número de interacciones moleculares entre los cuerpos. Este valor macroscópico, de tipo estadístico, se denomina habitualmente fuerza de fricción. Cuando se trata de líquidos o fluidos, las fuerzas defricción se denominan fuerzas viscosas. En este caso se suele imaginar al líquido como si estuviese compuesto por muchas capas de espesor infinitesimal, que se deslizan unas sobre otras, como si entre ellas existiese un movimiento relativo. El rozamiento de una capa con otra generaría las fuerzas viscosas y así cada líquido tendría una particularidad llamada su viscosidad. Se denomina viscosidad a lapropiedad que tienen los líquidos de ofrecer cierta resistencia al movimiento entre dos capas próximas
Las dimensiones de la viscosidad dinámica definida así son: g/(cm*s), denominada Poise (P) en honor de Poiseuilles, quien describió una fórmula para calcular el volumen de fluido que pasa por un tubo en un intervalo de tiempo.

En la parte técnica es más frecuente usar el concepto de viscosidadcinemática () que se define como el cociente entre la viscosidad dinámica de un fluido y su densidad.
La unidad de medida se llama Stokes = cm2/s
γ=η/d

La viscosidad de los líquidos disminuye a medida que aumenta la temperatura, mientras que en el caso de los gases, aumenta la viscosidad con el aumento de la temperatura. También existe una relación entre la viscosidad y la presión. En elpresente práctico se trabajará a presión atmosférica para simplificar las mediciones.


Método de Stokes

(Publicado en Cambridge Philosophical Transactions – I – 8 (1851))
Este es el método más tradicional y se lo conoce también con el nombre del método de la esfera descendente. Se emplea para cualquier líquido en general. Mide en forma directa la viscosidad dinámica. Consiste en estudiar elmovimiento de una esfera que cae en un medio viscoso.
Cuando un cuerpo se mueve a velocidad relativamente baja a través de un fluido tal como un gas o un líquido, la fuerza de fricción puede obtenerse aproximadamente suponiendo que es proporcional a la velocidad, y opuesta a ella. Por consiguiente escribimos
Ff = fricción del fluido = - K v

El coeficiente de fricción K, depende de la...