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/
Objetivos da experiência Movimento de um corpo em meio viscoso Atrito viscoso (Lei de Stokes) Velocidade limite
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)
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
Equação do movimento v vlimite t 2ª. Lei de Newton Velocidade limite Força total = 0
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
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.
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
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?