Notas de aula http://www.dfn.if.usp.br/~suaide/fep2198/ Aula 6 Viscosidade Alexandre Suaide Notas de aula http://www.dfn.if.usp.br/~suaide/fep2198/

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1 Notas de aula http://www.dfn.if.usp.br/~suaide/fep2198/
Aula 6 Viscosidade Alexandre Suaide Notas de aula

2 Objetivos da experiência
Movimento de um corpo em meio viscoso Atrito viscoso (Lei de Stokes) Velocidade limite

3 Lei de Stokes George Gabriel Stokes, 1851 Número de Reynolds
Descreve o movimento de corpos esféricos em meio viscoso para situação laminar o fluido escorre de maneira uniforme em torno da esfera, não há turbulências. Número de Reynolds Usado para comparar dois corpos diferentes movimentando-se em um fluido Usado como limite de movimento laminar (R < 1)

4 Movimento em meio viscoso: forças
Corpo se movimentando com velocidade v em um meio viscoso Peso Empuxo Contrário ao peso e modulo igual ao peso do volume deslocado pelo corpo Atrito viscoso (Lei de Stokes) Depende da velocidade e geometria do corpo, alem das características do meio Fvisc E r P v

5 Equação do movimento v vlimite t 2ª. Lei de Newton Velocidade limite
Força total = 0

6 Tomada de dados D Analisar o movimento de esferas no óleo e determinar a viscosidade do mesmo. Tubo cheio de óleo Determinar ponto a partir do qual temos MRU Marcar esse ponto e ponto final (determinar altura de queda, Dh) Medir diâmetro do tubo (D) Medir raios das várias esferas Medir o raio de 4 esferas de cada conjunto (8 conjuntos). Calcular média, desvio padrão e erro da média. Dh

7 Continuação... Medir temperatura...
Medir tempo para percorrer Dh para 4 esferas de cada conjunto. Calcular tempo médio, desvio padrão e erro da média. Medir novamente a temperatura. Calcular temperatura média do experimento.

8 Análise Calcular velocidade limite
Corrigir velocidade devido ao diâmetro do tubo O fato do tubo não ter raio infinito altera a velocidade limite Determinar densidade do óleo

9 Determinar viscosidade e número de Reynolds
Fazer gráfico em papel milimetrado Obter coeficiente angular (e desvio) Calcular viscosidade Calcular o número de Reynolds para cada tipo de esfera Verificar se a condição de movimento laminar (R < 1) é satisfeita para as esferas É possível perceber isso do gráfico acima?