Estudio del comportamiento de la fuerza viscosa.
Asignatura: Mecánica y Termodinámica(Catedra Pablo Balenzuela)
Autoras: Pedroso Mara, Moreno Florencia, Moreyra Naanim.
Fecha: 18/06/2018
Resumen
En esta experiencia de laboratorio el objetivo es estudiar el movimiento de caída de una esfera en el seno de un fluido, analizando en particular el comportamiento de la fuerza viscosa. Empleando 5 esferas de aluminio y con radios distintos, se busca encontrar cuál es la relación entre las velocidades. Se pudo estimar el valor del coeficiente de viscosidad del fluido (η) a partir de la ley de Stock y utilizando los programas avicam y tracker. El valor obtenido de η (0,553 ± 0,068) g/s.cm.
Introducción
En la caída de una esfera por un fluido viscoso la velocidad tiende a un valor constante cuando alcanza su velocidad limite (a diferencia de caída libre, donde la velocidad es proporcional al tiempo). Una forma de entender este movimiento es suponer que hay una fuerza opuesta al movimiento que depende de la velocidad del objeto: la fuerza viscosa. Esta es una fuerza característica del fluido, opuesta a la velocidad (es decir al movimiento) y proporcional a su módulo. Además un objeto más grande sufre una fuerza mayor, o sea que la fuerza viscosa depende también del tamaño del objeto.
En esta experiencia se va a utilizar esferas de aluminio para calcular η utilizando la ley de Stokes definida a continuación.
La ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscoso {1}. En general es válida en el movimiento de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas. Puede escribirse como :