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  MEMORIAS DE PRÁCTICAS DE FÍSICA I ANTONIO CAMACHO NAVAS JUAN LEÓN MARTÍNEZ  19/01/2012

Practicas Fisica I ACN y JLM

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MEMORIAS DE PRÁCTICAS

DE FÍSICA I 

ANTONIO CAMACHO NAVASJUAN LEÓN MARTÍNEZ 

19/01/2012

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Prácticas de Física I A. Camacho - J. León 2011/2012

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PRÁCTICA 1

ESTUDIO DEL PÉNDULO SIMPLE

OBJETIVO: Determinación del comportamiento del péndulo y obtención del valor de la gravedad

local.

FUNDAMENTO: Un péndulo simple es un punto material suspendido a través de un hilo de

un punto, sobre el que puede oscilar libremente.

Consideremos la masa  M, y la longitud del hilo  L. Al separar esta masa de su posición

de equilibrio un cierto ángulo , la fuerza de su peso se descompone, tal como se

indica en la figura. La fuerza F r   es una fuerza recuperadora que tiende a volver al

péndulo a su situación de equilibrio. Su valor es :

 

El signo - indica que F r  y siempre son de signos contrarios.

Si es pequeño, y se puede escribir:

 

Suponiendo que la fuerza recuperadora es proporcional al desplazamiento respecto alcentro de equilibrio, y que el movimiento es un movimiento armónico simple:  Por tanto:

     

 

   

A partir de esta expresión vamos a estudiar como varia T con d, y vamos a estimar el

valor de g en nuestra latitud.

VARIACIÓN DEL PERIODO DEL PÉNDULO CON LA LONGITUD:

En primer lugar, vamos a estudiar como varía el tiempo que el péndulo tarde en dar

una oscilación completa en función de la longitud. Para ello procederemos del

siguiente modo: Medimos en primer lugar la longitud del péndulo para lo cual

sumamos la longitud del hilo (d) y la mitad del diámetro de la masa esférica (D).

 

Separamos la masa de su posición de equilibrio unos 10º-15º y la dejamos mover

libremente procurando que lo haga en un plano. Determinamos el periodo del péndulo

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midiendo 10 oscilaciones completas y dividiendo el tiempo total entre 10. Repetimos

esta operación 5 veces.

A continuación modificamos la longitud del hilo y repetimos la medida de forma

semejante a la anterior. Realizamos este tipo de medidas con 8 valores distintos de

longitudes del hilo. Consignamos los resultados en el siguiente cuadro:

d(cm) ½ D(cm) L(cm) n(oscilaciones) t(s) T 1ª Serie 27 0,5 27,5 10 10,48 1,05

2ª Serie  37,8 0,5 38,3 10 12,02 1,2

3ª Serie  42,5 0,5 43 10 12,79 1,28

4ª Serie  45,6 0,5 46,1 10 13,73 1,37

5ª Serie  50,2 0,5 50,7 10 14,25 1,43

6ª Serie  55,4 0,5 55,9 10 15,07 1,50

7ª Serie  60,1 0,5 60,6 10 15,50 1,55

8ª Serie 70,7 0,5 71,2 10 16,80 1,68

Siendo D=1(cm) y 1/2D=0,5 

RESULTADOS:

a)  Represente en dos gráficas de papel milimetrado los valores de T frente a L,y los valores de T² frente a L. ¿Qué tipos de curvas aparecen? Escribaalguna conclusión que pueda extraerse al estudiar las gráficas.

En la primera gráfica en la que se representarán los valores del periodo frente a la

longitud(L), los datos a representar están en la siguiente tabla:

L(m) T(1/s)

0,27 1,05

0,38 1,20

0,43 1,28

0,46 1,37

0,50 1,43

0,55 1,5

0,60 1,55

0,71 1,68

Como podemos comprobar la curva a la que se ajustan los datos representados en la

gráfica es la una rama de una hipérbola.

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En la segunda gráfica se representan los valores del periodo al cuadrado frente alongitud (L), estos valores quedan expuestos también en la siguiente tabla:

L(m) T2(1/s

2)

0,27 1,10

0,38 1,44

0,43 1,64

0,46 1,88

0,50 2,04

0,55 2,25

0,60 2,40

0,71 2,82

Los datos de la segunda gráfica se ajustan a una recta cuya pendiente será

 

1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7Y =0,02887-0,02189 X+0,25319 X

2

      L      (    m      )

T(s-1)

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b)  Considerando la fórmula del péndulo simple. ¿Qué tipo de curva debe ser la

obtenida al representar T² frente a L? ¿Cuánto debe valer la pendiente?Comparando la expresión de la pendiente con la que proporciona la gráfica,obtenga el valor de g.

Según la ecuación expuesta anteriormente la pendiente de nuestra gráfica se

correspondería con el valor

:

 

 

 

m=0,24453±0,00527X

Hallaremos g igualando la pendiente a su valor teórico:

 

* 0,24453 = 9,651

Para hallar el error utilizaremos la siguiente fórmula:

0,057

1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

      L      (    m      )

T(s-2)

Y =0,01159±0,00492 + 0,24453±0,00527X

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Por lo que la constante g quedaría:

 

Como podemos comprobar se asemeja al valor teórico 9,806

OBTENCIÓN DE LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD

A continuación vamos a determinar, experimentalmente, el valor de la gravedad. A

partir de la expresión del péndulo simple, podemos obtener el valor de g de la siguiente

forma:

  , de aquí 

 

Esta expresión es aproximada, ya que hicimos la suposición de que a » . Paraángulos iniciales pequeños el error introducido es menor del 3%. Sin embargo, este

valor aumenta considerablemente si lo hace . 

REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA.

Una vez montado el péndulo se mide la longitud del mismo desde el punto de

suspensión hasta el centro de la masa esférica. Se separa unos 10-15 grados de la

posición de equilibrio y se cronometra el periodo contando 25 oscilaciones. Se repiteesto tres veces:

n t(s) T(s)=t/n25 30,22 1,2088

d D L=d+1/2D 25 29,92 1,1968

0,354 0,01 0,359 25 29,90 1,196

Valores medios 25 30,01 1,20

El valor de la gravedad valdrá: 

 

 

Para determinar el error usaremos la siguiente fórmula:

 

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Por lo que g sería:

 

Determine el error cometido en nuestra apreciación de g, suponiendo que el valor

correcto de la gravedad en nuestra latitud es 9.806 m/s²

PRÁCTICA 2

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OBTENCIÓN DE LA ACELERACIÓN DE UNCUERPO SOMETIDO A FUERZASCONSTANTES

OBJETO

Cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas cuya suma es distinta de 0 adquiere una

aceleración en la misma dirección y sentido de la fuerza resultante según expresa la

segunda ley de Newton. Vamos a obtener el valor de esta aceleración en el caso sencillo

de un cuerpo que descansa sobre un plano horizontal y a comparar el valor de la

aceleración obtenida experimentalmente con el resultado que se obtendría teóricamente

si no existiera rozamiento.

MATERIAL

1 Carril plano

1 Carrito cargado con una masa que se mueve sobre el carril

2 Células fotoeléctricas para obtener tiempos de pasada del móvil

1 Regla

1 Medido digital conectado a las células fotoeléctricas

3 Masas de distintos valores

Soportes

Cableado

FUNDAMENTO TEÓRICO

Si sobre un cuerpo actúan diversas fuerzas, se cumple, conforme la segunda ley de

Newton:   (M.5.1)

por lo que la aceleración que adquiere el cuerpo viene dada por:

(M.5.2)

Si las fuerzas que actúan sobre el cuerpo se mantienen constantes, y por tanto, la fuerza

resultante también es constante, la aceleración que adquiere el cuerpo es constante, y el

cuerpo se mueve en este caso con un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Las ecuaciones cinemáticas que describen este movimiento obtenidas a partir de las

definiciones de velocidad y aceleración (suponiendo que t y s comienzan a medirse de

forma que t0 y s0 valgan 0) son:

(M.5.3)

  (M.5.4)

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Con estas ecuaciones se puede obtener el valor de la aceleración. A partir de la

(M.5.3) si se conocen dos valores (inicial y final) de la velocidad y el tiempo

transcurrido entre esos valores, en cuyo caso la aceleración vale:

 

Si no se pueden obtener las velocidades directamente, la aceleración se puede obtener

utilizando la ecuación (M.5.4). Para ello, se miden dos intervalos de tiempos distintos y

los respectivos espacios recorridos entre cada uno de ellos. Se obtiene así dos

ecuaciones con dos incógnitas de las que se puede despejar a y v 0.

Consideremos nuestro caso: el montaje realizado es el señalado en la figura. El carritom1 que descansa sobre un plano horizontal se mueve al ser arrastrado por la masa m 2 .

Los pasos por distintos puntos de hace mediante medidores de tiempo controlados por

células fotoeléctricas (f 1 y f 2).

Cuando la pieza llega al primer medidor de tiempo (posición A) comienza a medirse el

tiempo en dos contadores. El primero se cierra cuando la pieza culmina su paso por él

(posición B), mientras que el segundo lo hace al llegar la pieza a la segunda célula

fotoeléctrica (posición C).

Posición A: El cuerpo llega con una velocidad v0. Comienzan a correr los tiempos en f 1 

y f 2.

Posición B: Se para f 1. Obtenemos el tiempo de paso de la pieza t1. Debe cumplirse:

 

Posición C: Se para f  2. Obtenemos el tiempo transcurrido t 2. Desde la posición A

donde el cuerpo llevaba una velocidad v0. hasta que alcanza esta posición. Debe

cumplirse:

 

A partir de estas ecuaciones podemos obtener las dos incógnitas a y v0.

Despejando de las ecuaciones anteriores:

  (M.5.5)

  (M.5.6)

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Modo de realización

1. Colocar una masa de 10 g en el soporte (la masa total m2 será la colocada + la del

soporte que es también de 5g) y conectar todo el sistema de medidas de células

fotoeléctrica estando el carrito (m1) en la parte más extrema del carril. Comprobar queestán en 0 todos los sensores y dispuestos para medir el tiempo.

2. Dejar que se mueva libremente el carrito. Tomar nota de las medidas de tiempo

proporcionadas por los medidores t1 y t2.

3. Repetir 5 veces las medidas.

4. Tomando el valor medio de las cinco medidas obtener los valores de a y v0 del

movimiento.

5. Evaluar el valor que debería tener la aceleración del cuerpo si no existiera rozamientomediante aplicación de la 2ª ley de Newton:

Volver a realizar los puntos 1, 2, 3, 4 y 5 para masas de 10 g y de 20 g.

Representar gráficamente en papel milimetrado las ecuación s = s(t) correspondiente a

la masa de 20 g obtenida experimentalmente y superponerla para compararla a la

aceleración teórica (at) que se obtendría si no hubiera rozamiento, calculando para ello

la aceleración teórica a partir de la segunda ley de Newton que valdrá según la ecuación:

(M.5.2)

Del análisis de los cálculos y de las gráficas conteste a estas dos cuestiones:

a) Si no hubiera rozamiento, ¿qué tiempos habrían registrado los contadores f 1 y f 2.

b) Si no hubiera rozamiento, ¿qué distancias se habrían recorrido en los tiempos que

hemos registrado experimentalmente?

Toma de datos

Masa 10g

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Medida  t1(s)  t2(s)  d1(m)  d2(m) 1ª  0,442 4,116 0,040 0,062

2ª  0,408 3,872 0,040 0,062

3ª  0,456 4,310 0,040 0,062

4ª  0,442 4,517 0,040 0,062

5ª  0,475 4,743 0,040 0,062

Promedios  0,445 4,312 0,040 0,062

 

 

Masa 20g

Medida  t1(s)  t2(s)  d1(m)  d2(m) 1ª  0,321  2,558  0,04  0,062 

2ª  0,305  2,685  0,04  0,062 

3ª  0,262  2,359  0,04  0,062 

4ª  0,284  2,554  0,04  0,062 

5ª  0,275  2,497  0,04  0,062 Promedios  0,289  2,531  0,04  0,062 

 

 

Masa 30gMedida  t1(s)  t2(s)  d1(m)  d2(m) 1ª  0,216 1,911 0,04 0,062

2ª  0,222 1,986 0,04 0,062

3ª  0,226 1,975 0,04 0,062

4ª  0,217 1,947 0,04 0,062

5ª  0,230 1,987 0,04 0,062

Promedios  0,222 1,961 0,04 0,062

 

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Si la masa es de 20 g efectuaremos los siguientes pasos:

La ecuación del desplazamiento sería:

 

 

La representación gráfica sería:

RESPUESTAS

a)  Si no hubiese rozamiento la aceleración del carrito sería la propia aceleración teórica,

para ello nos fijaremos en la ecuación sat:

 

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El marcador f 1 marcaría t =0 pues  

Mientras que el marcador f 2 marcaría t= 2,41s pues:

 

b)Si nos fijamos en la ecuación sat: 

 

 

 

Considerando que el error al tomar las medidas es 0.

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Práctica 3:

DETERMINACIÓN DELMOMENTO DE INERCIA DE UN OBJETOMEDIANTE EL PÉNDULO DE TORSIÓN

OBJETIVO: Con esta práctica pretendemos determinar la dependencia del momento

de inercia de un sistema compuesto por una barra metálica que posee dos cilindrosmóviles situados simétricamente respecto a un eje de rotación, en función de la distancia

de los cilindros al eje de rotación. También determinaremos la masa de la barra y de los

cilindros. Para ello, utilizaremos como dispositivo experimental, un péndulo de torsión.

MATERIAL· Trípode con resorte y eje de rotación.

· Esfera maciza: m=0.761 kg; r= 0.070 m Iz = 0.00149 kg.m2 

· Disco plano: m= 0.284 kg, r= 0.108 m Iz = 0.00166 kg m2 · Cilindro macizo: m=0.367 kg; r =0.0495 m; Iz = 0.00043 kg m2

 

· Cilindro hueco: I=0.00082 kg

m2

  Iz = 0.00082 kg m2

 · Barra de metal, graduada en centímetros sobre la que se sitúan simétricamente

respecto al eje de rotación, dos cilindros iguales que pueden desplazarse a lo largo de la

barra.

FUNDAMENTO: Un péndulo de torsión está compuesto por un cuerpo rígido sujeto

mediante un resorte a un soporte fijo. Cuando el cuerpo se gira un cierto ángulo, θ, el

resorte ejerce un momento de torsión restaurador sobre el cuerpo que será proporcional

al desplazamiento angular. Es decir:

 

donde k es la constante de torsión del resorte.

Al aplicar la segunda ley de Newton al movimiento de rotación se obtiene: por tanto

ecuación correspondiente al movimiento armónico simple en la cual

 

Por tanto:

 

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La ecuación correspondiente al movimiento armónico simple en la cual    

ypor tanto el periodo de rotación del sistema será   

MÉTODO EXPERIMENTAL

Primera parte: determinación de la constate κ 

El calibrado del péndulo permite obtener la constante de torsión del resorte, κ.

Para ello se mide el periodo de oscilación de objetos de momento de inerciaconocido en torno a un eje que pase por el centro de masas. Dichos objetos son:disco plano; cilindro hueco y cilindro macizo. Se coloca el objeto en el soporteajustándolo de forma que la marca de referencia este visible. Se gira un ángulo de90 grados y se deja oscilar.Contar el tiempo en cinco oscilaciones completas. Repetir la operación cuatroveces y calcular el periodo medio de oscilación. Completar la tabla. Recordar queT=t/5.

T(s) cilindro hueco T(s) Cilindro macizo T(s) Disco plano6,24 4,42 8,52

6,61 4,19 8,36

6,31 4,26 8,24

6,13 4,52 8,46

Tmedio(s)= 6,32±0.01 Tmedio(s)= 4,35±0.01 Tmedio(s)= 8,40±0.01

Calcular en los tres casos el valor de κ. utilizando el valor del periodo medio y elvalor del momento de inercia conocido del objeto. Obtener el valor del error κ. apartir del error del periodo mediante propagación lineal de errores.Comprobamos el valor de la constante obtenida repitiendo la operación con laesfera, y determinando en este caso su momento de inercia y comparándolo con elvalor teórico de I.

Despejaremos κ :

 

A continuación sustituiremos los valores para cada uno de los cuerpos y hallaremos el

error cometido:

Cilindro hueco

 

 

 

 

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Cilindro macizo

 

 

 

 

Disco plano

 

 

 

 

κ  κ  (kg m2 /s

2) T(s) Esfera

Cilindro hueco 1 6,94

Cilindro macizo 2 7,09

Disco plano   3 7,15

Valores medios 0,0217 

4 7,13

  7,08 

Esfera

 

 

 

 

Para la esfera el momento de inercia experimental será:

 

 

Mientras que el momento de inercia teórico es:

 

Como podemos comprobar ambos valores se parecen siendo el valor experimental

menor que el teórico. 

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Segunda parte: dependencia del momento de inercia de un objeto con la distanciaal eje de rotación

En esta parte calcularemos el momento de inercia del sistema barra-cilindros para

diferentes distancias de los cilindros al eje de rotación.

Colocar la barra en el soporte del eje y ajustar el tornillo. Situar las dos masas a lamisma distancia del eje de rotación y ajustarlas. Girar un ángulo de 90

0y contar el

tiempo en cinco oscilaciones. Repetir cuatro veces y calcular el periodo medio; con el

valor de   anterior calcular el momento de inercia. Repetir la experiencia para cuatro

distancias diferentes.

Resultados: Representa I frente a d2. .Del ajuste de la grafica por mínimos cuadrados

obtén el momento de inercia de la barra y la masa de cada cilindro con su error

correspondiente.

D D1= 7 cm D2= 14 cm D3= 21 cm D4= 26 cm

T(s) T(s) T(s) T(s) T(s)

1 18 24,74 33,65 40

2 17,80 24,70 33,17 40,35

3 17,81 24,56 33,27 40,24

4 17,80 24,46 33,40 40,25

Valor medio 17,87±0,01 24,62±0,01 33,37±0,01 40,21±0,01

I(kg*m2) 0,00699 0,0134 0,0247 0,0359

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Tal como podemos comprobar en la ecuación:

 

Entonces como sabemos que la ecuación de la recta es y = a + bx; obtendremos el

momento de inercia y la masa de cada cilindro:

   

 

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Práctica 4:

MEDIDA DE DENSIDADES CON ELPICNÓMETRO

OBJETIVOS

Determinación de la densidad de un cuerpo de forma irregular mediante el picnómetro.

FUNDAMENTO TEÓRICO

La densidad de un cuerpo viene dada por:

 

donde m es la masa del cuerpo y V su volumen. Vamos a tratar de medir esta magnitud

en un cuerpo utilizando el picnómetro. Este aparato es en esencia un simple recipiente

cuyo tapón está taladrado y prolongado por un tubo que lleva a una cierta altura una

señal o enrase que sirve para obtener siempre el mismo volumen constante. Si no existe

enrase se debe llenar hasta el extremo superior o cualquier otro punto fijo, siempre el

mismo.

La determinación de la densidad de un cuerpo mediante el picnómetro se basa en el

principio de Arquímedes según el cual, todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta

un empuje hacia arriba igual al peso del volumen de fluido desalojado.

Supongamos que conocemos las siguientes masas:

a).- Masa del cuerpo problema (mc).

b).- Masa del picnómetro lleno de agua (mp).

c).- Masa total del picnómetro con el cuerpo sumergido (mt).

Por el principio de Arquímedes tenemos que:

donde Vc es el volumen del cuerpo problema y ρH2O es la densidad del agua.

Teniendo en cuenta que:

donde ρc es la densidad del cuerpo problema, podemos sustituir y poner:

 

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y por tanto sin más que despejar de la ecuación anterior obtenemos una expresión para

la densidad:

 

METODOLOGÍA

Determinar con la balanza electrónica las tres masas comentadas en la página anterior, y

hallar la densidad de los cuerpos problema.

Para la obtención de unos buenos datos hay que tener presente:

a) Limpiar bien el picnómetro (Utilizar para la limpieza agua corriente y para las

medidas agua destilada).

b) Enrasar bien el picnómetro.

c) Secar bien el picnómetro y la balanza antes de cada medida.

d) Procurar eliminar las burbujas de aire que se forman en las paredes del picnómetro y

del cuerpo problema.

e) Se repetirá la experiencia con uno, cinco y diez plomillos y se dará como dato final

de la densidad la media de los tres valores obtenidos.

Los datos obtenidos en el laboratorio quedan expuestos en la siguiente tabla:

Plomillos/masas 1 plomo 5 plomos 10 plomos

Masa del cuerpo problema (mc) 0.91 gr 4.49 gr 8.66 gr

Masa del picnómetro lleno de agua (mp) 99,64 gr 99,64 gr 99,64 gr

Masa total del picnómetro y el cuerpo sumergido (mt) 100,47gr 103,75gr 107,54gr

Calcularemos las densidades cuando hay 1,5 y 10 plomillos y haremos la media

aritmética de ellas. Tenemos que saber que:

 

Densidad con 1 plomo

 

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Para hallar el error lo haremos de la siguiente manera:

 

 

Densidad con 5 plomo

 

Para hallar el error lo haremos de la siguiente manera:

 

 

Densidad con 10 plomo

 

Para hallar el error lo haremos de la siguiente manera:

 

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Los datos experimentales calculados aparecen en la siguiente tabla:

Nº Plomos  

1  

5  

10  

La densidad media será:

 

Podemos comprobar que es un valor bastante aproximado al valor de la densidad del

plomo (11.34 gr/cm3)

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Práctica 5:

VISCOSIDAD DE UN LÍQUIDO(VISCOSÍMETRO DE OSTWALD)

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Las unidades de viscosidades en el SI son , aunque se suele utilizar, la llamada poise, en honor al físico francés Poiseuille.

A los instrumentos que se utilizan para medir la viscosidad de un fluido se les denomina

viscosímetros. Existen varios tipos de viscosímetros. Uno de los más utilizados es el de

Ostwald (figura 1 ), que consta de un tubo capilar T unido por su parte inferior a un tubo

más ancho curvado en forma de U, y por la parte superior a una ampolla o

ensanchamiento limitada por dos señales (E y E') que encierran un volumen V en A.

En el viscosímetro de Ostwald se calcula la viscosidad de un líquido mediante la

medida del tiempo que tarda en atravesar un tubo capilar, que como su nombre indica es

lo suficientemente estrecho como para apreciar una dificultad notable en el paso del

líquido. El funcionamiento del viscosímetro de Ostwald se basa en la ley de Poiseuille.

Partiendo de la ley de Pouseille se puede obtener la viscosidad de un líquido conociendo

la viscosidad del otro y la densidad de ambos, según:

 

 Basta con medir el tiempo que tardan ambos en atravesar el mismo viscosímetro, dado

que el resto de magnitudes (volumen de líquido considerado, longitud y radio del

capilar, pérdida de carga) se mantienen constantes.

MATERIAL Y EQUIPO

Viscosímetro de Ostwald

Goteros

Bomba manual para succionar los líquidos por el viscosímetro

Cronómetro

Termómetro

Etanol, metanol

Agua destilada

PROCEDIMIENTO

1. Se vierte agua destilada con una pipeta por la rama ancha del viscosímetro hasta

llenar las 3/4 partes del bulbo N.

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2. Se aspira con la bomba manual el agua por la rama T hasta que el agua llene elensanchamiento A y llegue a un nivel ligeramente superior a la señal E.

3. Se deja fluir el agua. Cuando su nivel pasa por E, se empieza a cronometrar el

tiempo que tarda ésta en llegar a la marca E' que indica el vaciado de A. Serealizan las medidas necesarias.

4. Se limpia y se seca el viscosímetro para repetir el experimento con los líquidosproblema. En igualdad de condiciones, y anotando el tiempo que tarda enrealizarse el vaciado de A.

5. Se realizan al menos cinco medidas. Con los valores medios de los intervalos detiempo y empleando la ecuación (1), se determina la viscosidad del líquidoproblema.

Hemos realizado cinco medidas para cada líquido:

Para el agua, medido a 21,5ºC

t(s) 147 146 145 144 145

Valor medio t(s) 145,4

Para el etanol, medido a 21,9ºC

t(s) 205 206 203 204 205

Valor medio t(s) 204.6

6. Se halla la densidad y la viscosidad del agua y la densidad del etanol a latemperatura del laboratorio, empleando las tablas de propiedades pertinentes.

Hallaremos la densidad y la viscosidad del agua empleando las tablas de propiedades

del laboratorio, resultado:

 

 

A continuación calcularemos la densidad y la viscosidad del etanol empleando lasiguiente fórmula:

Mediante una tabla de propiedades sabemos que la densidad del etanol es:

 

     

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PREGUNTAS DE REVISIÓN

1. Indique otros métodos experimentales para la determinación de la viscosidad de

líquidos, proporcionando una breve explicación de cada uno de ellos.

Viscosímetro de bolas:

Se basa en la Ley de Stokes. Al caer una esfera de un fluido en reposo, debe tenerse en

cuenta que la fuerza de empuje hidrostática más la fuerza de arrastre o resistencia debe

ser igual al peso.

Viscosímetro de rotación:

Se compone de una pieza ( cilíndrica, cónica ó esférica ) que rota frente a otra de formasimilar. La separación entre estas está lubricada con una película de fluido al que se

desea medir la viscosidad.

Los viscosímetros de rotación emplean la idea de que la fuerza requerida para rotar un

objeto inmerso en un fluido puede indicar la viscosidad del fluido. Algunos de ellos son:

  El más común de los viscosímetros de rotación son los del tipo Brookfield que

determinan la fuerza requerida para rotar un disco o lentejuela en un fluido a una

velocidad conocida.

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2. Indique si afecta el experimento que el viscosímetro no se encuentreperfectamente vertical, explique brevemente.

Afectará debido a que el viscosímetro de Ostwald es un viscosímetro de capilares y por

tanto su funcionamiento dependerá de la fuerza de la gravedad. Por tanto si no está enposición perfectamente vertical las medidas no serán correctas, ya que la fuerza de lagravedad no se opondría por completo a la superficie del líquido que se quiere medir, y

por tanto el tiempo en pasar de una cavidad a otra sería mayor.