Stokes

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 8 (1958 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 31 de janeiro de 2013
Ler documento completo
Amostra do texto
DINÂMICA DE FLUIDOS: VISCOSIDADE Alexandre Jurandir Aparecido ± (alexandre.aparecido@cemig.com.br) Geraldo Camilo Martins Neto ± (geraldo_cmneto@hotmail.com)

Física Experimental II - Departamento de Física - Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, 38025-180 - Uberaba ± MG

Resumo
Este trabalho visa a demonstrar o viscosímetro de Stokes,em que, torna-se possível calcular a viscosidade de um fluido qualquer, utilizando de corpos prova e observando seu movimento dentro deste fluido. Outra característica deste experimento representa a analogia da força de atrito com a força de arrasto de um fluido, podendo perceber sua conduta clara e objetiva das diferenças naturais com a mecânica de sólidos. Palavras chaves: viscosidade, fluido,atrito e velocidade

1) Introdução
Dentro dos estudos de física II, encontramos um desenvolvimento preciso da mecânica dos fluidos em que, um fluido é caracterizado pela facilidade de escoar e pela maneira que ocupa um recipiente. Podemos dizer que um fluido, no caso de um liquido, possui volume bem definido quando este se encontra dentro de um recipiente, porém sua forma não se defini, poroutro lado o gás não possui nem forma e nem volume bem definido, podendo expandir-se ate ocupar todo o recipiente em que se encontra[3;4]. Como em dinâmica, os corpos rígidos (sólidos), visto em física I, os movimentos acontecem por motivo de haver uma força com a qual perturbam seu estado de inércia, ou seja, modificam seu estado de movimento ou repouso[1;2]. Dentro deste conceito de movimento temosuma força de vinculo, contrária a tendência de movimento, esta força recebe o nome de força de atrito[1;2]. E será em analogia a esta força de atrito que iremos desenvolver o experimento de viscosidade de um fluido[3;4]. Sendo que esta viscosidade representa o atrito interno por unidade de volume de um fluido em contato com um sólido, estando ou não em movimento.

A partir destes conceitos,realizamos o experimento com a montagem do Viscosímetro de Stokes[5]. Como neste trabalho temos 3 corpos esféricos, com diferentes diâmetros, estando eles em movimento dentro do fluido, podemos calcular as suas velocidades a partir da equação 1; Vm =
 ; sendo Vm à velocidade média para cada da esfera, tendo h como a

variação do comprimento de altura contida no viscosímetro e ¨t a variação dotempo de queda dessas esferas dentro do fluido, mensurado com dois cronômetros manuais[1;2]. Sabendo que o experimento trata-se da viscosidade de um fluido, pautamos a necessidade de se calcular a densidade do fluido em questão e dos corpos esféricos. Para esta determinação, utilizamos as equações 2 e 3 respectivamente:


(2)

Ve =

; Equação para encontrar Ve volume da esfera, sendo R oraio da

esfera medido com um micrômetro. E com;


s

=

; encontramos a densidade do solido (

s),

sendo Ms a massa da esfera

medida com uma balança de precisão[3;4]. Como estamos trabalhando com um fluido, e este como outro qualquer contém uma massa e um volume predefinido e, portanto, uma densidade, onde torna-se importantíssimo para obtenção do coeficiente deviscosidade, temos por analogia a equação 3 à resposta na equação 4, que diz; (4)

l

=

; sendo ( l) a densidade do líquido, ml a massa do líquido encontrada

a partir de 200 ml do fluido em questão, medidos com uma proveta e uma balança de precisão e vl, o volume do líquido. Tratando de um fluido viscoso e, em conformidade as explicações citadas acima. Temos a força de viscosidade ousimplesmente o ³atrito´ encontrado dentro de um fluido. Por definição fornecida pelas equações 5 e 6, podemos encontrar o valor do coeficiente de viscosidade e o valor da força de arrasto do fluido que estamos estudando[3;4].

(5) das esferas, esfera. (6)
s

=

a aceleração gravitacional na superfície da Terra e V a velocidade de cada
l

e

expresso nas equações 3 e 4. Esboçamos então, para...
tracking img