Lab+6

Universidad Nacional del Callao Escuela Profesional de Ingeniera Elctrica Facultad de Ingeniera Elctrica y Electrnica Ciclo 2008-B

Laboratorio de Fsica II Experiencia N 6 Fuerza de Friccin en los Lquidos Viscosidad

1

NDICE GENERAL

INTRODUCION....................................................................................................................... 2

1. OBJETIVOS.........................................................................................................3 2. EXPERIMENTO ...................................................................................................3

2.1 MODELO FISICO.............................................................................. 3 3. DISEO ..............................................................................................................8 4. EQUIPOS Y MATERIALES: ..................................................................................9 5. VARIABLES INDEPENDIENTES ..........................................................................9 6. VARIABLES DEPENDIENTES...............................................................................9 7. RANGO DE TRABAJO ..........................................................................................9 8. PROCEDIMIENTO .............................................................................................10 9. CUESTIONARIO................................................................................................13 10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..........................................................16 11. BIBLIOGRAFIA .................................................................................................17

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



2

INTRODUCCIN

La practica de viscosidad es una practica muy importante en el sentido industrial debido a que

esta se fundamenta mucho en leyes fsicas y qumicas que nos permite entender porque tal

compuesto es mas espeso que otro, o porque un compuesto es utilizado como lubricante, etc.

El saber cuan viscoso es una solucin nos permite saber por ejemplo su peso molecular, es

decir podemos determinar el peso molecular de una solucin desconocida gracias al mtodo

de viscosidad. El poder estudiar la viscosidad de una sustancia nos ayuda a concluir cuanto

varia con respecto a la temperatura, si es mas viscoso o menos viscoso, etc.

El conocimiento de la viscosidad de un liquido nos ayuda en el rea de mecnica de fluidos ya

que podemos saber que tipo de liquido es importante y porque usarlo en tal maquina para que

esta funcione en optimas condiciones. O porque usar tal lubricante para carro a tal

temperatura y porque no usar otro. O tal vez en las bebidas como las cervezas, ya que la

viscosidad influye mucho en el gusto de la persona, etc. En fin el conocimiento de la

viscosidad trae consigo muchas conclusiones que pueden llevar al xito de una empresa.

La viscosidad de los lquidos es causada por las fuerzas de cohesin que existen entre las

molculas; en cambio en los gases se debe a los choques o colisiones de las molculas que

los forman, en otras palabras la viscosidad de un fluido se debe al rozamiento interno del

lquido. Siempre que un lquido fluye a lo largo de un tubo, la capa de un lquido en contacto

con el vidrio permanece ms o menos estacionaria y las capas siguientes fluyen sobre ella, de

tal forma que en cualquier parte del tubo una capa se desliza sobre otra.

Las fuerzas que se oponen al deslizamiento se llaman fuerzas de friccin y son ms dbiles en

los lquidos que en los slidos, Sin embargo, siempre estn presentes. Los gases son menos

viscosos que los lquidos.

Lo que se pretende en este laboratorio es precisamente determinar la viscosidad del liquido

utilizando el mtodo de STOKES.

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



3

FUERZA DE FRICCION EN LIQUIDOS VISCOSIDAD

1. OBJETIVOS

Al trmino de esta experiencia el estudiante estar capacitado para determinar el coeficiente de viscosidad de un lquido usando el mtodo de stokes.

Comprender las ecuaciones matemticas que gobiernan a este fenmeno en los fluidos.

Estudiar la viscosidad de lquidos puros y mezclas de ellos. Determinar sus valores a temperatura ambiente.

Relacionar esta propiedad con la estructura molecular de los lquidos utilizados.

2. EXPERIMENTO

2.1 MODELO FISICO

La viscosidad puede considerarse como el rozamiento interno de un fluido. Debido a la

viscosidad, es necesario ejercer una fuerza para hacer que una capa lquida se deslice sobre

otra, o para hacer que una superficie se deslice sobre otra cuando hay una capa de lquido

entre ambas. Tanto los gases como los lquidos presentan viscosidad, aunque los lquidos

son mucho ms viscosos que los gases. El problema del movimiento de un luido viscoso es

similar al del esfuerzo cortante y la deformacin por cizalladura en un slido.

El ejemplo ms sencillo del movimiento de un fluido viscoso es el que tiene lugar entre dos

placas paralelas, como se ilustra en la figura 1.0. La placa inferior se encuentra en reposo,

mientras que la superior se mueve con rapidez constante v. Se comprueba que el fluido que

esta en contacto con las superficies se mueve a la misma rapidez que ellas; as, en la

superficie superior la rapidez del fluido es v, mientras que el fluido adyacente a la superficie

inferior permanece en reposo. Las rapideces de las capas intermedias del fluido aumentan

uniformemente de una superficie a la otra, como indican las flechas.

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



4

Este tipo de flujo se denomina laminar (una lmina es una hoja delgada). Las capas de lquido

se deslizan una sobre otra de igual manera que lo hacen las hojas de un libro cuando est

sobre una mesa y se aplica una fuerza horizontal a la cubierta superior. Como consecuencia

de este movimiento, una porcin del lquido que en determinado instante tiene la forma abcd,

tomar en un instante posterior la forma abcd y se deformar cada vez ms al continuar el

movimiento. Es decir, el lquido aumenta constantemente su deformacin por cizalladura.

Para mantener el movimiento es necesario ejercer una fuerza constante hacia la derecha

sobre la lmina superior mvil y, por tanto, indirectamente sobre la superficie del lquido. Esta

fuerza tiende a arrastrar el fluido y tambin la lmina inferior hacia la derecha. Por

consiguiente, para mantenerla fija, ser necesario aplicar una fuerza igual hacia la izquierda

sobre la lmina inferior. Ambas fuerzas se han designado por F en la figura 1.0. Si A es la

superficie del fluido sobre la cual se aplican estas fuerzas (es decir, el rea de las lminas), la

razn F/A es el esfuerzo cortante ejercido sobre el fluido.

Fig. N1: Rgimen laminar de un fluido viscoso

Cuando se aplica un esfuerzo cortante a un slido, su efecto es producir cierto desplazamiento

del mismo, tal como dd. La deformacin por cizalladura se define como la razn de este

desplazamiento a la dimensin transversal l, y dentro del lmite de elasticidad el esfuerzo

cortante es proporcional a la deformacin por cizalladura. Por el contrario, en un fluido la

deformacin por cizalladura aumenta ilimitadamente mientras se aplique el esfuerzo, y se sabe

por la experimentacin que este esfuerzo no depende de la deformacin por cizalladura, sino

de su variacin en el tiempo. En la figura 1.10 la deformacin (en el instante en que el

volumen del fluido tiene la forma abcd) es dd/d, o dd/l. Como l es constante, la variacin

en el tiempo de la deformacin es igual a 1/l multiplicado por la variacin en el tiempo de dd,

F

F d d c c

b a

l

v

Capa de fluido

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



5

que es sencillamente la rapidez del punto d, es decir, la rapidez v de la pared mvil. Por

tanto,

Variacin en el tiempo de la deformacin por cizalladura = v / l

A la variacin en el tiempo de la deformacin por cizalladura se la denomina tambin

simplemente variacin de la deformacin.

El coeficiente de viscosidad del fluido, o simplemente su viscosidad , se define como la razn F/A del esfuerzo cortante a la variacin de la deformacin por cizalladura:

= ( esfuerzo cortante ) / (variacin de la deformacin unitaria por cizalladura)

= ( F/A ) / ( v / l )

bien : F = A v / L 1.1

En lquidos que fluyen fcilmente, como el agua o el petrleo, el esfuerzo cortante es

relativamente pequeo par una variacin de deformacin dada, y la viscosidad es tambin

relativamente pequea. Con lquidos como la melaza o la glicerina, se necesita un esfuerzo

cortante mayor para la misma variacin de deformacin, y la viscosidad es, por tanto, mayor,.

Las viscosidades de los gases a temperaturas y presiones normales son mucho menores que

las de los lquidos comunes. Las viscosidades de todos los fluidos dependen fuertemente de

la temperatura, aumentando en el caso de los gases y disminuyendo en el de los lquidos

cuando aumenta la temperatura, de ah la expresin ms lento que la melaza en enero. Un

aspecto importante de la fabricacin de aceites lubricantes para motores es la de reducir la

variacin de viscosidad con la temperatura al mximo.

En virtud de la ecuacin (1.1) la unidad de viscosidad es fuerza por longitud dividido entre

superficie por velocidad. En unidades SI es:

1N.m.m -2 (m.s -1.) -1 = 1N .s.m -2.

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



6

Las viscosidades pequeas se expresan en centipoises (1cp =10- 2 poise) o en micropoises (1

p = 10- 6 poise). En la tabla se dan algunos valores tpicos de coeficientes de viscosidad.

TABLA: VALORES TPICOS DE COEFICIENTES DE VISCOSIDAD

Temperatura C

Viscosidad del petrleo crudo poises

Viscosidad del agua, centipoises

Viscosidad del Aire, micropoises

0 20 40 60 80 100

53 9.86 2.31 0.80 0.30 0.17

1.792 1.005 0.656 0.469 0.357 0.284

171 181 190 200 209 218

No en todos los fluidos la fuerza es directamente proporcional a la velocidad como indica la

ecuacin (1.1). Una excepcin interesante es la de la sangre, en la cual la velocidad aumenta

ms rpidamente que la fuerza. As, cuando se duplica la fuerza la velocidad aumenta ms del

doble. Este comportamiento se explica por el hecho de que, a escala microscpica, la sangre

no es un fluido homogneo, sino una suspensin de partculas slidas en un lquido. Las

partculas en suspensin tienen formas caractersticas; por ejemplo, los glbulos rojos tienen

aproximadamente forma de disco. A pequeas velocidades, sus orientaciones son aleatorias,

pero a medida que aumenta la velocidad tienden a orientarse para facilitar el flujo. Los fluidos

que lubrican las articulaciones del cuerpo humano presentan un comportamiento similar.

Los fluidos que se comportan segn la ecuacin (1.1) se denominan fluidos newtonianos:

como hemos visto, esta descripcin es un modelo ideal al que no se ajustan todos los fluidos.

En general, los fluidos en forma de suspensin o dispersin normalmente tienen un

comportamiento viscoso no newtoniano. No obstante, la ecuacin (1.1) proporciona un

modelo til para describir aproximadamente las propiedades de muchas sustancias puras.

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



7

LEY DE STOKES Cuando el fluido ideal de viscosidad nula se mueve alrededor de una esfera, o cuando una

esfera se mueve dentro de un fluido estacionario, las lneas de corriente forman un modelo

perfectamente simtrico en torno a la esfera. La presin en cualquier punto de la superficie

semiesfrica situada contra la corriente es exactamente la misma que la del punto

correspondiente de la cara situada a favor de la corriente y la fuerza resultante sobre la esfera

es cero. Sin embargo, si el fluido es viscoso habr un arrastre viscoso sobre la esfera

(Cualquiera que sea la forma de un cuerpo, ste experimentara arrastre viscoso, sobre la

esfera. (Cualquiera que sea la forma de un cuerpo, ste experimentar arrastre viscoso, pero

slo puede calcularse fcilmente en el caso de una esfera).

No intentaremos deducir la expresin de la fuerza viscosa directamente de las leyes del

movimiento de un fluido viscoso. Las nicas cantidades de las que puede depender la fuerza

con la viscosidad del fluido, el radio r de la esfera y su velocidad v respecto al fluido. Un anlisis completo demuestra que la fuerza F est dada por:

Fr = 6 r v (1.4)

Esta ecuacin fue deducida por primera vez por sir George Stokes en 1845 y se denomina ley

de Stokes. La hemos utilizado para estudiar el movimiento de una esfera que cae en un

fluido viscoso. Entonces slo necesitbamos conocer que la fuerza viscosa para una esfera

dada en un fluido determinado es proporcional a la velocidad relativa.

Una esfera que cae en un fluido viscoso alcanza una velocidad lmite vT para la cual la fuerza

retardadora viscosa ms el empuje es igual al peso de la esfera. Sea la densidad de la esfera y la del fluido. El peso de la esfera es entonces (4/3) r3 y el empuje es (4/3) r3 g; cuando se alcanza la velocidad lmite, la fuerza total es cero y

(4/3) r 3 g + 6r vL = (4/3) r 3 g

o bien

vL = 2 r 2 g ( - ) / 9 (1.5)

Cuando se mide la velocidad lmite de una esfera de radio y densidad conocidos, puede

determinarse la viscosidad del fluido en el que cae a partir de la ecuacin anterior. Al

contrario, si se conoce la viscosidad, puede determinarse el radio de la esfera midiendo la

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



8

velocidad lmite. Este mtodo fue utilizado por Millikan para determinar el radio de gotas muy

pequeas de aceite con carga elctrica, observando su cada libre en el aire (lo que se utiliz

para medir la carga elctrica del electrn).

Una expresin de la forma de la ecuacin (1.4) con un coeficiente numrico distinto, se emplea

para cuerpos no esfricos. Los bilogos llaman a la velocidad lmite velocidad de

sedimentacin y los experimentos con sedimentacin pueden suministrar informacin til

relativa a partculas muy pequeas. A menudo es til aumenta la velocidad lmite haciendo

girar la muestra en una centrifugadora, lo que aumenta mucho la aceleracin efectiva de la

gravedad.

Por otro lado, si la esfera recorre una distancia L, con la velocidad lmite VL empleando un

tiempo t, entonces se tiene que VL = L/t

Por lo que de la Ecuacin anterior escribimos:

L = 2 r 2 g ( - ) t / 9

Entonces t = 9 L / 2 g ( - ) r 2 (1.6)

De aqu podemos obtener la siguiente funcin t = t ( 1/ r 2 ) y determinar la viscosidad a partir

de su pendiente.

3. DISEO

Fig. N2: Diseo del experimento

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



9

4. EQUIPOS Y MATERIALES:

Tubo de vidrio. Glicerina. Cinco esferitas de acero de distintas masas. Un imn. Un ovillo de hilo resistente. Una balanza. Y harto papel toalla. Un calibrador vernier. Un cronmetro.

5. VARIABLES INDEPENDIENTES

Que instrumentos nos dan las variables independientes en el experimento y cuales son estas

variables?

tiempoT = masaM =

D= densidad del Lquido

6. VARIABLES DEPENDIENTES

Que instrumentos nos dan las variables independientes en el experimento y cuales son estas

variables?

n= Viscosidad V= Volumen D=Densidad de la Esfera

7. RANGO DE TRABAJO

Cuales son los rangos de trabajo de los instrumentos siguientes?

Para el cronometro: - Mnima medida 0:00:01s.

- Mxima medida no definido.

Para la balanza: - Mnima medida 1 g.

- Mxima medida 1000 g.

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



10

Para el Vernier: - Mnima longitud 0.02 mm.

- Mxima longitud 200 mm.

8. PROCEDIMIENTO

8.1 Primera Parte:

Preparacin del experimento y calibracin del instrumento

1. Disponer verticalmente el tubo de vidrio en el soporte universal con la ayuda de los

clamps, ver figura 2, y medir su radio interior R con el calibrador vernier.

2. Llenar casi todo el tubo con el lquido, introducir el termmetro y medir su temperatura.

Si la densidad del lquido no es conocida, se puede determinar con ayuda del

densmetro.

8.2 Segunda Parte - Ejecucin

Medicin Directa

3. Medir con el calibrador vernier, el radio de una billa de acero, determinar su masa con la

balanza y calcular su densidad con estas cantidades. Repetir este paso para las otras

billas y anotar los valores en la Tabla N 1-

4. Dejar caer una billa de acero, bien limpia, dentro del tubo, de modo que siga su eje

central y observar a partir de que altura, aproximadamente, sta empieza a moverse con

velocidad constante. Debajo de esta altura, definir dos marcas referenciales A y B

separado una distancia Lo, (20 25 cm), atando en el tubo dos pedazos de pabilo, como

se muestra en la Figura 1. Retirar la billa conla ayuda de imn.

5. Limpiar bien una billa de acero y dejarla caer dentro del tubo en la direccin del eje y

medir el tiempo que emplea en recorrer la distancia comprendida entre las marcas

referenciales. Retirar la billa del tubo con el imn y repetir el proceso dos veces ms.

Anotar los tiempos ledos y su valor medio en la Tabla N 1.

6. Repetir el paso anterior con las dems billas de acero y completar la Tabla.

Medicin Indirecta 7. Con los valores de la Tabla N1 t = t(1/r2) en una hoja de papel milimetrado. Realizar el

ajuste por el mtodo de los Mnimos Cuadrados. Pasa la curva por el origen del

sistema de coordenadas?

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



11

8. A partir del lquido usado en la experiencia t = t(1/r2), hallar el valor de la viscosidad del

lquido usado en la experiencia y su error correspondiente.

9. Determinar el valor real de la viscosidad del lquido usando el factor de correccin B y

cuantifique su error experimental.

TABLA N 1

r(cm) ra(gr) V(cm3) c(g/cm3) t1(x) t2(x) t3(x) t(s) 5.510-3 2 6.9710-7 28.69105 7.910-1 8.410-1 8.810-1 8.410-1 6.110-3 4 9.5110-7 21.03105 7.710-1 7.510-1 7.810-1 7.710-1

7.2110-3 9 15.710-7 12.74105 6.710-1 6.810-1 7.410-1 6.910-1 8.65510-3 18 27.1110-7 7.38105 6.410-1 6.810-1 6.510-1 6.610-1

9.210-3 22 32.6210-7 6.13105 6.210-1 6.310-1 6.510-1 6.310-1 LIQUIDO: Glicerina Densidad (L) 1.196 (gr/cm3)

TEMPERATURA: 20 (C) I = (cg) L = 35 cm

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



12

GRAFICA EN ESCALA MILIMETRADAy = 0.0132x2 + 0.0357x + 0.5772

R2 = 0.993

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

0 1 2 3 4 5 1/r2

T(s)

T(s)3.31 x 0.842.69 x 0.771.92 x 0.691.34 x 0.661.18 x 0.63

1/r2

410410410410

410

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



13

9. CUESTIONARIO

9.1 Qu es un fluido Newtoniano?

Un fluido newtoniano es un fluido con viscosidad en que las tensiones tangenciales de

rozamiento son directamente proporcionales a la divergencia de la velocidad.

Un buen nmero de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo

condiciones normales de presin y temperatura: el aire, el agua, la gasolina y algunos

aceites minerales.

9.2 Intente determinar el tiempo que tardara la esfera en alcanzar la velocidad lmite en forma analtica.

Para determinar el tiempo que tardara la esfera en alcanzar la velocidad limite , en

nuestro caso por haber trabajado o haber hecho el experimento con diferentes esferas (5

esferas), de peso, dimetro, se nos presentan cinco tiempos observndose en la tabla

N1 el tiempo promedio para cada esfera .

9.3 Cmo vara la viscosidad de los lquidos con la temperatura la de los gases? Explicar cada caso detalladamente.

Cuando aumenta la temperatura de cualquier sustancia (especialmente en lquidos y gases)

sus molculas adquieren mayor movilidad y su cohesin disminuye, al igual que disminuye

la accin de las fuerzas intermoleculares.

Por ello, la viscosidad vara con la temperatura, aumentando cuando baja la temperatura y

disminuyendo cuando se incrementa.

El efecto de la temperatura sobre la viscosidad de un liquido es notablemente diferente del

efecto sobre un gas; mientras en este ultimo caso el coeficiente aumenta con la

temperatura, las viscosidades de los lquidos disminuyen invariablemente de manera

marcada al elevarse la temperatura. Se han propuesto numerosas ecuaciones que

relacionan viscosidad y temperatura como por ejemplo:

donde A y B son constantes para el liquido dado; se deduce que el diagrama de log( )

frente a 1/T seta una lnea recta. Se pens en otro tiempo que la variacin de la fluidez con

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



14

la temperatura resultara mas fundamental que la del coeficiente de viscosidad; pero el uso

de una expresin exponencial hace que la opcin carezca de importancia.

9.4 Por qu la unidad prctica de viscosidad es el centipoise y que otras unidades existen?

Existen unos buenos nmeros de unidades empleadas en la medicin de la viscosidad.

Algunas se basan en la relacin entre la fuerza aplicada y el grado de desplazamiento

conseguido; otras se basan en el tiempo que tarda en fluir una determinada cantidad de

lquido a travs de un orificio calibrado, a una determinada temperatura, que suele ser 100F

y 210F (37'8C y 98'9C) entre estas tenemos:

Poise (Po): En honor de Poiseville, quien en 1844 desarrollo la ecuacin de viscosidad de los gases. Es la unidad de viscosidad absoluta del sistema CGS. Se define como la

fuerza en dinas necesaria para mover una placa lisa de 1 cm2 de superficie separada de

otra fija por una capa de lquido de 1 cm d espesor, a una velocidad de 1 cm/seg (dima x

cm-2/seg). Tambin se denomina g x cm/seg. En la prctica suele usarse su submltiplo,

el centipoise. 1 cPo=0'01 Po

Poiseville (Pl): Unidad de viscosidad absoluta del Sistema Internacional. Su definicin es similar a la del Poise, pero sustituyendo las unidades CGS por las del S.I. (N x seg/m2). 1

Pl= 10 Po = 1 Pa x seg

Reyn: Llamado as por Sir Osborne Reynolds. En la practica se usa el microreyn, su millonsima parte, dada la magnitud de la unidad fundamental.

Stoke (St): Unidad de viscosidad cinemtica del sistema CGS. Se basa en la relacin entre la viscosidad dinmica de un fluido y su densidad (ver viscosidad cinemtica).

Tambin puede denominarse cm2/seg. Suele emplearse su submltiplo el centistocke

(cSt). 1 cSt = 0'01 St.

La viscosidad dinmica en centipoise puede convertirse en viscosidad cinemtica en centistokes dividindola por la densidad en g/cm3, a la misma temperatura.

Metro cuadrado por segundo (m2/seg): Unidad de viscosidad cinemtica del S.I. 1 m2/seg= 104 St

Segundos Saybolt (SUS)= Indica el tiempo que tarda el fluir 60 ml de aceite a travs de un tubo capilar a una temperatura dada entre 70F y 210F. Si el fluido es de viscosidad muy alta viscosidad se usa un tubo de mayor dimetro, expresando entonces el resultado

en Segundos Saybolt Furol (SSF). Se usa sobre todo en Estados Unidos.

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



15

Segundos Redwood: Indica el tiempo que tarda en fluir 50 ml de aceite a travs un orificio calibrado. Se usa en Gran Bretaa.

Grados Engler: Es el cociente entre el tiempo que tarda en fluir 200 ml de aceite a travs de un orificio calibrado y el tiempo que tarda en fluir 200 ml de agua a travs de un orificio

del mismo calibre, a la misma temperatura. El resultado se da en grados Engler. Se usa sobre todo en la Europa continental.

En la actualidad, la viscosidad suele determinarse en centistokes, para luego convertirlo a otras unidades.

9.5 Qu importancia prctica tiene la viscosidad de los lquidos?

La viscosidad es una propiedad de los fluidos que es de gran importancia en mltiples

procesos industriales, adems de ser una variable de gran influencia en las mediciones de

flujo de fluidos, el valor de viscosidad se usa como punto de referencia en la formulacin de

nuevos productos, facilitando la reproduccin de la consistencia de un lote a otro.

9.6 Dos cuerpos (por ejemplo dos gotas de agua) tiene la misma forma y densidad pero uno es mayor que el otro. Suponiendo que la resistencia del aire sea proporcional a la velocidad del cuerpo a travs del aire cual de los dos cuerpos caer ms rpidamente?

Al analizar la velocidad limita de los cuerpos observamos que esta en funcin de las

densidades tanto del cuerpo como la del fluido donde se encuentre, a la vez depende de la

gravedad y del radio al cuadrado.

nrV L 9

)(2 2 =

Si comparamos dos cuerpos de la misma forma y de igual densidad pero uno mayor que el

otro, comprobamos que tendrn la misma densidad tanto del cuerpo como del medio en

donde se encuentran, a la vez estn sometidas a la misma gravedad; por lo tanto el factor

de diferencia a ambos ser el radio y el coeficiente de viscosidad (que es proporcional a la

velocidad).

Si un cuerpo tiene mayor radio aumenta su velocidad, pero tambin aumenta su viscosidad,

pero por ser de mayor medida se concluye que el cuerpo de mayor tamao caer ms

rpido que el de menor tamao.

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



16

9.7 Qu factores microscpicos determinan la mayor o menor viscosidad de un lquido? Explicar detalladamente.

Adems de la temperatura, la viscosidad de un lquido puede variar con la tensin repentina

y con la presin que se le aplique al lquido

9.8 Cmo se podra interpretar a la viscosidad de un slido?

Esa resistencia se debe a la cohesin de las partculas que lo componen que ejercen una

especie de friccin interna que perturba el movimiento o cambio de forma. Lo opuesto a la

viscosidad es la fluidez (por eso cuanto mas viscoso, menos fluido, por ende mas slido).

9.9 a) Calcular la velocidad lmite de una gota de agua de 40 pa. de radio que cae a travs del aire cuya densidad es 1,2 Kg/n ; b) La experiencia demuestra que la velocidad lmite de una gota de agua de 100 pa de radio es 0,6 m/s Cmo compara este valor con el calculado por la Ley de Stokes?

10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se mont un tubo de Stokes con glicerina y se midi la velocidad lmite de esferas de acero de distinto tamao.

Tratar de mantener la temperatura constante cuando se trabaja con el viscosmetro Ostwald, para la determinacin de las viscosidades de las diversas soluciones que se van

a estudiar.

Se deben tomar los tiempos de manera exacta cuando el liquido que se estudia pasa de un punto A a un punto B en el viscosmetro.

Se comprob que dicha velocidad no se ajusta a la Ley de Stokes debido a que el movimiento de las esferas se ve influenciado por el escaso dimetro del tubo.

Se logra un buen acuerdo con la Ley de Stokes si esta influencia se tiene en cuenta a travs de un factor de correccin.

Se confirma que la velocidad lmite es proporcional al rea de las esferas. Se determin la viscosidad de la glicerina. La diferencia del valor obtenido con el de la literatura puede deberse a posible absorcin

de humedad ambiente por parte de la glicerina utilizada en la experiencia.

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N



17

11. BIBLIOGRAFIA

Alonso-Finn; Fsica: Mecnica, Vol. 1, Fondo Educativo Interamericano. 1998

Frish-Timovera; Fsica General, Tomo 1, MIR.1987

Tipler; Fsica, Vol. 1, REVERTE S.A. 1998

Fsica Tomo I- 4 Ed.; R. A. Serway. Ed. Mc Graw Hill. Mxico, 1999.

Gua de Laboratorio FISICA II - Universidad Nacional del Callao

Gua de Laboratorio FISICA II - Universidad Nacional de Ingeniera

SOLO

PAR

A IN

FORM

ACIO

N

Documents

Lab+6