viscosidad

Viscosidad.
Objetivos
Determinar y demostrar el coeficiente de viscosidad de un líquido a partir del método stokes.
Marco teórico
La esfera se mueve bajo la acción de las siguientes fuerzas: el peso, el empuje (se supone que el cuerpo está completamente sumergido en el seno de un fluido), y una fuerza de rozamiento que es proporcional a la velocidad de la esfera (suponemos que el flujo semantiene en régimen laminar).
El peso es el producto de la masa por la aceleración de la gravedad g. La masa es el producto de la densidad del material ρe por el volumen de la esfera de radioR.

De acuerdo con el principio de Arquímedes, el empuje es igual al producto de la densidad del fluido ρf, por el volumen del cuerpo sumergido, y por la aceleración de la gravedad.


La fuerza de rozamiento esproporcional a la velocidad, y su expresión se denomina ley de Stokes

Donde h es la viscosidad del fluido.
La ecuación del movimiento será, por tanto,

La velocidad límite, se alcanza cuando la aceleración sea cero, es decir, cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre la esfera es cero.

Despejamos la velocidad límite vl


Procedimiento
La practica la desarrollamos, primero que todohallando su masa en la balanza de cada esfera, seguimos obteniendo su radio para ello, saber su volumen y posteriormente su densidad.
Siguiendo con la práctica, después de saber cada una de las anteriores variables, nos disponemos a arrojar 10 esferas, cada una tomando su tiempo en una distancia de 40 cm, donde se anexan a una tabla, que será ilustrada en este documento y con una gráfica para evaluar eldesempeño de cada esfera lanzada en cierta distancia.
Tengamos presente lo anterior, que la esfera se ira recostando poco a poco a la pared del recipiente, por recomendaciones del docente despreciaremos dicha eventualidad.
Identifiquemos las fuerzas en dicho experimento, las cuales son:
Empuje de la esfera con respecto al fluido.
Fuerza viscosa presente en el trabajo.
Fuerza del cuerpo conrespecto a la tierra

Preguntas
VALOR n











Que es un poise?
Rta:  Equivale a la fuerza desarrollada por 1 dina sobre una superficie de 1 cm² a una velocidad de 1 cm por segundo
Que es un stoke?
Rta: La unidad SI para la viscosidad cinemática es el m^2/s
1 St = 100 cSt = 1 cm2/s = 0.0001 m2/s
1 cSt = 1 mm2/s
Cuando un cuerpo se mueve a velocidad relativamente baja a través de un fluido tal comoun gas o un líquido, la fuerza de fricción puede obtenerse aproximadamente suponiendo que es proporcional a la velocidad, y opuesta a ella. Por consiguiente:
Ff = fricción del fluido = -Knv 
El coeficiente de fricción K depende de la forma del cuerpo. Por ejemplo, en el caso de una esfera de radio R, un càlculo laborioso indica que 
K = 6pR 

El coeficiente de viscosidad de los líquidos disminuyea medida que aumenta la temperatura, mientras que en los gases, el coeficiente aumenta a medida que aumenta la temperatura.




m /g
r /cm
R /cm
Densidad
glicerina
Densidad
Esf.
X /cm
T /s
V cm/s
Vlim
n
1.
1
0,23
2,74
1,22
19,6
40
12,46
3,21
3,85
54,96
2.
0,6
0,23
2,74
1,22
11,7
40
12,63
3,16
3,84
31,77
3.
0,9
0,235
2,74
1,22
16,5
40
12,42
3,22
3,88
47,44
4.
0,9
0,23
2,74
1,22
17,6
40
12,263,26
3,41
46,31
5.
0,7
0,20
2,74
1,22
20,8
40
14,30
2,79
3,28
68,44
6.
0,4
0,19
2,74
1,22
13,9
40
16,98
2,35
2,74
36,34
7.
0,9
0,23
2,74
1,22
17,6
40
12,24
3,26
3,92
48,23
8.
0,4
0,193
2,74
1,22
13,2
40
16,91
2,36
2,62
15,16
9.
0,8
0,197
2,74
1,22
24,9
40
16,73
2,39
2,80
24,77
10.
0,4
0,175
2,74
1,22
17,8
40
13,77
2,90
3,55
33,04









Graficas









Análisis de resultados.
Vemos de la tabla quela velocidad varía con respecto a su masa, y habrá mucho más tiempo trascurrido a una masa menor, como se aprecia en el siguiente calculo.
A una distancia de 40cm una esfera de 0,19 de radio, tiene una velocidad de 2,36 cm/s, cabe aclarar que esta fue la menor velocidad presente en la práctica, a continuación reflejamos los siguientes cálculos.
V= 40Cm/16,48 s  2,35 cm/s
Vemos que a un radio...