Viscosímetro de Stokes

Viscosímetro de Stokes

1. OBJETIVO

1. Determinar el coeficiente de viscosidad del aceite

2. FUNDAMENTO TEORICO

Los fluidos (líquidos o gases) presentan una fricción interna cuando están en movimiento denominándose VISCOSIDAD a esta resistencia al deslizamiento del fluido en capas

[pic 1]

Stock determino la fuerza de arrastre originada en un líquido debido al movimiento de una esfera de radio (r), en función de la viscosidad, del radio y de la velocidad media de la misma

Fŋ = 6πrŋv                   (1)

En el experimento se observa el movimiento de una esfera dentro de un fluido viscoso actúan sobre el cuerpo las fuerzas de peso, el empuje del líquido y la fuerza de Stokes

Peso

Fw=mg      (2)

Dónde:   m                        [pic 2]

Empuje del líquido

         (3)[pic 3]

Donde las fuerzas que afectan en el sistemas deducimos que

Fw – Fe – Fŋ = m* a                (4)

[pic 4]

Asiendo operaciones y despejando (ŋ) obtenemos la formula

           (5)[pic 5]

La cual determinaremos en el experimento

3. MATERIALES

1. 15 esferas metálicas
2. Balanza electrónica
3. Micrómetro
4. Probeta
5. Cronometro
6. Tubo cilíndrico diseñado para el experimento
7. Regla
8. Aceite

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Determinamos una altura (inicial y final) en el tubo  en la cual pasara la esfera
2. Medimos el diámetro y la masa de las esferas
3. Dejamos caer las esferas donde inicia el aceite procurando que  [pic 6]
4. En la altura determinada medir el tiempo de las 15 esferas desechando 5 datos
5. Determinar la densidad del aceite

5. TOMA DE DATOS

• Altura determinada = 0,254 m
• Diámetro  de la esfera = 0,446 cm                      
• Masa de la esfera =0,33 gr
• Volumen del aceite = 15 ml
• Masa del aceite = 13 gr

Tiempos obtenidos                 (tabla 1)

6. PROCEDIMIENTO DE DATOS

Velocidad de caída

Encontramos el promedio del tiempo con su error estadístico

El tiempo será:

[pic 7]

Encontramos la velocidad con la formula

               (6)[pic 8]

Su error encontramos con la formula

           (7)[pic 9]

La velocidad será

[pic 10]

Coeficiente de viscosidad

1. Densidad de la esfera

Encontramos su volumen de la esfera con la formula

      (8)[pic 11]

Encontramos su error con la formula

          (9)[pic 12]

El volumen de la esfera es

[pic 13]

Encontramos su densidad con la formula

            (10)[pic 14]

Su error se encontrara con la formula

...