Este documento presenta un manual de prácticas de laboratorio para determinar la viscosidad de un líquido mediante el método de Stokes. Describe los objetivos, materiales, conceptos teóricos como la viscosidad y fuerza de fricción en fluidos, y el procedimiento experimental usando un viscosímetro de caída de bola. El objetivo es familiarizar a los estudiantes con la determinación de esta importante propiedad de los fluidos.
Este documento presenta un manual de prácticas de laboratorio sobre la determinación experimental de la densidad de sólidos y líquidos. Explica los conceptos teóricos de densidad, densidad relativa, la ley de Hooke y el principio de Arquímedes. También describe los materiales requeridos y los procedimientos para medir la densidad relativa de sólidos como el aluminio, plomo y cobre, así como de líquidos como el aceite, utilizando un resorte helicoidal, varios cuerpos y agua.
Informe de Física II - Fuerzas de Fricción en FluidosJoe Arroyo Suárez
Este manual describe un experimento para medir la viscosidad de fluidos utilizando la velocidad terminal de esferas cayendo a través de ellos. Explica la teoría de las fuerzas de fricción en fluidos y la ley de Stokes para determinar la viscosidad a partir de la velocidad terminal y las propiedades de las esferas y el fluido. El procedimiento experimental involucra medir el tiempo que tardan las esferas en caer entre marcas separadas una distancia conocida en el fluido, y luego usar la ecuación corregida de Stokes para calcular la viscosidad
El documento presenta un manual de prácticas de laboratorio sobre fuerzas de fricción en fluidos. Explica los conceptos teóricos de fuerzas de fricción en fluidos, la variación de la viscosidad con la temperatura y los métodos para medir la viscosidad, incluyendo el viscosímetro de caída de bola. También describe el procedimiento experimental para determinar el coeficiente de viscosidad dinámica de un aceite usando el método de Stokes.
Este documento describe un experimento para determinar el coeficiente de viscosidad de un líquido (aceite) y la velocidad límite de esferas de diferentes diámetros moviéndose a través del aceite. Se midió el tiempo que tardaron las esferas en recorrer una distancia fija y se usaron estas mediciones, junto con las masas y diámetros de las esferas, para calcular la viscosidad del aceite y las velocidades límite de cada esfera utilizando ecuaciones teóricas.
Este documento presenta el procedimiento experimental para determinar la densidad relativa de sólidos y líquidos mediante el uso de un resorte helicoidal y la aplicación del principio de Arquímedes. Se explican conceptos teóricos como densidad, densidad relativa, ley de Hooke y principio de Arquímedes. También se detallan los materiales requeridos y los pasos para determinar la densidad relativa de sólidos como aluminio, plomo y cobre, y de un líquido como el aceite.
El documento describe experimentos para determinar el coeficiente de viscosidad y la densidad de la glicerina y la miel de abeja. Los autores midieron la densidad y el coeficiente de viscosidad de la glicerina, obteniendo valores de 1.261 x 103 kg/m3 y 11.21 ± 0.31 Pa·s, respectivamente. Para la miel de abeja, los valores fueron de 1.459 x 103 kg/m3 y 291.6 ± 9.40 Pa·s. El documento también explica conceptos como la viscosidad, fuerzas de fricción en fluidos y cómo
Informe de Física II - Densidad de Sólidos y LíquidosJoe Arroyo Suárez
Este documento presenta los procedimientos para determinar experimentalmente la densidad relativa de sólidos y líquidos. Describe los materiales necesarios como un resorte helicoidal, cuerpos metálicos y recipientes. Explica los conceptos teóricos de densidad, densidad relativa, ley de Hooke y principio de Arquímedes. También detalla los pasos para aplicar estas leyes y determinar la densidad relativa midiendo las deformaciones de un resorte en el aire, agua y otro líquido.
Este documento presenta un experimento sobre la densidad de sólidos y líquidos basado en el principio de Arquímedes. El objetivo es determinar la densidad de sólidos regulares por dos métodos y de líquidos mediante el método de Arquímedes. Se describen los equipos, procedimientos para medir masa, volumen y densidad de cilindros metálicos y líquidos como agua, alcohol y ron, y ecuaciones para calcular la densidad. El documento también incluye tablas de datos, evaluación y conclusiones.
Este documento presenta un manual de prácticas de laboratorio sobre la determinación experimental de la densidad de sólidos y líquidos. Explica los conceptos teóricos de densidad, densidad relativa, la ley de Hooke y el principio de Arquímedes. También describe los materiales requeridos y los procedimientos para medir la densidad relativa de sólidos como el aluminio, plomo y cobre, así como de líquidos como el aceite, utilizando un resorte helicoidal, varios cuerpos y agua.
Informe de Física II - Fuerzas de Fricción en FluidosJoe Arroyo Suárez
Este manual describe un experimento para medir la viscosidad de fluidos utilizando la velocidad terminal de esferas cayendo a través de ellos. Explica la teoría de las fuerzas de fricción en fluidos y la ley de Stokes para determinar la viscosidad a partir de la velocidad terminal y las propiedades de las esferas y el fluido. El procedimiento experimental involucra medir el tiempo que tardan las esferas en caer entre marcas separadas una distancia conocida en el fluido, y luego usar la ecuación corregida de Stokes para calcular la viscosidad
El documento presenta un manual de prácticas de laboratorio sobre fuerzas de fricción en fluidos. Explica los conceptos teóricos de fuerzas de fricción en fluidos, la variación de la viscosidad con la temperatura y los métodos para medir la viscosidad, incluyendo el viscosímetro de caída de bola. También describe el procedimiento experimental para determinar el coeficiente de viscosidad dinámica de un aceite usando el método de Stokes.
Este documento describe un experimento para determinar el coeficiente de viscosidad de un líquido (aceite) y la velocidad límite de esferas de diferentes diámetros moviéndose a través del aceite. Se midió el tiempo que tardaron las esferas en recorrer una distancia fija y se usaron estas mediciones, junto con las masas y diámetros de las esferas, para calcular la viscosidad del aceite y las velocidades límite de cada esfera utilizando ecuaciones teóricas.
Este documento presenta el procedimiento experimental para determinar la densidad relativa de sólidos y líquidos mediante el uso de un resorte helicoidal y la aplicación del principio de Arquímedes. Se explican conceptos teóricos como densidad, densidad relativa, ley de Hooke y principio de Arquímedes. También se detallan los materiales requeridos y los pasos para determinar la densidad relativa de sólidos como aluminio, plomo y cobre, y de un líquido como el aceite.
El documento describe experimentos para determinar el coeficiente de viscosidad y la densidad de la glicerina y la miel de abeja. Los autores midieron la densidad y el coeficiente de viscosidad de la glicerina, obteniendo valores de 1.261 x 103 kg/m3 y 11.21 ± 0.31 Pa·s, respectivamente. Para la miel de abeja, los valores fueron de 1.459 x 103 kg/m3 y 291.6 ± 9.40 Pa·s. El documento también explica conceptos como la viscosidad, fuerzas de fricción en fluidos y cómo
Informe de Física II - Densidad de Sólidos y LíquidosJoe Arroyo Suárez
Este documento presenta los procedimientos para determinar experimentalmente la densidad relativa de sólidos y líquidos. Describe los materiales necesarios como un resorte helicoidal, cuerpos metálicos y recipientes. Explica los conceptos teóricos de densidad, densidad relativa, ley de Hooke y principio de Arquímedes. También detalla los pasos para aplicar estas leyes y determinar la densidad relativa midiendo las deformaciones de un resorte en el aire, agua y otro líquido.
Este documento presenta un experimento sobre la densidad de sólidos y líquidos basado en el principio de Arquímedes. El objetivo es determinar la densidad de sólidos regulares por dos métodos y de líquidos mediante el método de Arquímedes. Se describen los equipos, procedimientos para medir masa, volumen y densidad de cilindros metálicos y líquidos como agua, alcohol y ron, y ecuaciones para calcular la densidad. El documento también incluye tablas de datos, evaluación y conclusiones.
El documento describe un experimento para verificar el principio de Arquímedes mediante la medición del peso aparente de cilindros metálicos sumergidos en agua a diferentes profundidades. Se midieron las fuerzas sobre los cilindros usando un sensor y se graficó el peso aparente en función de la profundidad, obteniéndose ecuaciones que permitieron calcular las densidades del agua y los cilindros, con errores menores al 3%.
Este documento presenta los resultados de un experimento para medir la densidad relativa de sólidos y líquidos utilizando el principio de Arquímedes y una balanza de Jolly. Se midió la densidad relativa del hierro, cobre y aluminio, obteniendo valores experimentales con errores menores al 7%. También se midió la densidad relativa de diesel, obteniendo un error de 4%. El documento concluye que los resultados verifican que la densidad relativa depende del peso en el aire y el empuje del volumen desplazado en el líqu
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la hidrostática y la hidrodinámica. Explica las propiedades de los líquidos como la viscosidad, tensión superficial y densidad. También describe principios como el de Pascal y Arquímedes. El documento incluye ejercicios y actividades para aplicar estos conceptos.
Guias de laboratorio Mecánica de fluidosAlex Rojas
Este documento presenta las guías para el laboratorio No. 1 sobre propiedades de los fluidos realizado por estudiantes de ingeniería civil de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. El laboratorio incluye tres pruebas para determinar la densidad, capilaridad y viscosidad de varios fluidos a través de métodos experimentales. El objetivo es calcular estas propiedades y comparar los resultados con valores teóricos.
El documento presenta un resumen de cuatro bloques de física que incluyen el comportamiento de los fluidos, las diferencias entre calor y temperatura, las leyes de la electricidad y la relación entre electricidad y magnetismo.
Este documento describe un laboratorio sobre las propiedades de los fluidos. En la primera sección, se estudian el peso específico, la densidad y la densidad relativa de varios fluidos como el agua y diferentes aceites a través de experimentos. En la segunda sección, se analiza la viscosidad de los fluidos mediante experimentos que miden el tiempo que tarda una esfera en caer a través de diferentes fluidos, lo que permite calcular la viscosidad cinemática. El documento proporciona detalles sobre los objetivos, fundamentos teóricos, equipos,
Este documento describe un experimento para determinar la densidad de un sólido utilizando una balanza de Jolly. El objetivo es aprender a usar la balanza de Jolly y encontrar la densidad de un sólido mediante mediciones del desplazamiento de un resorte cuando el sólido está colgado del resorte tanto en el aire como sumergido en agua. El documento explica los principios de Arquímedes, la fuerza restauradora de un resorte, y cómo usar las mediciones del desplazamiento del resorte para calcular la densidad relativa del sólido con
Este documento describe un experimento realizado para observar la Ley de Stokes utilizando diferentes líquidos y canicas. Los estudiantes midieron el diámetro y peso de las canicas, y la densidad y viscosidad de los líquidos, incluyendo miel, jabón y aceite. Lanzaron las canicas en los líquidos y cronometraron el tiempo que tardaban en caer, calculando luego la velocidad y viscosidad. Los resultados mostraron que la viscosidad variaba significativamente dependiendo del líquido, mientras que era casi constante para una misma canica
Laboratorio de Física II Principio de Arquimidesangie pertuz
Este documento describe un experimento de laboratorio para verificar el principio de Arquímedes usando cuatro sólidos sumergidos en agua y aceite. Los estudiantes midieron la masa y volumen de cada sólido, luego sus masas aparentes en los líquidos. Esto les permitió calcular el empuje y densidades de los sólidos y líquidos usando ecuaciones basadas en el principio de Arquímedes. Los resultados experimentales apoyaron el principio de que un cuerpo sumergido experimenta un empuje igual al peso del líquido despl
En esta práctica de laboratorio, los estudiantes determinaron la densidad de un objeto irregular mediante la medición de su masa y volumen y la aplicación del principio de Arquímedes. También investigaron el comportamiento del buzo de Descartes al variar la presión dentro de una botella de agua, demostrando los principios de Arquímedes y Pascal.
El documento analiza si el nivel del mar subiría si se derritiera todo el hielo del Polo Norte. Explica que según el principio de Arquímedes, el agua desplazada por el hielo derretido elevaría el nivel del mar. A continuación, desarrolla las ecuaciones físicas que rigen la mecánica de fluidos y aplica el principio de Arquímedes para calcular cómo afectaría específicamente el deshielo del Polo Norte y Sur al nivel del mar.
El estudiante realizó un experimento para calcular la densidad de dos cuerpos mediante la medición de su masa y volumen, y aplicando la fórmula de densidad. También observó un experimento que demostró el principio de Pascal y Arquímedes, en el cual un gotero flotaba o se hundía al variar la presión sobre un recipiente con agua. Los resultados mostraron que la densidad de los cuerpos era menor que la del agua, por lo que flotaban, y que el comportamiento del gotero se ajustaba a los principios de
Este documento describe un experimento para comprobar el principio de Arquímedes. El objetivo es determinar la diferencia entre los pesos y las fuerzas de empuje que ejercen los líquidos sobre los cuerpos sólidos sumergidos y al aire. Explica que todo cuerpo sumergido recibe una fuerza de empuje igual al peso del líquido desplazado, y que un objeto flotará, se hundirá o permanecerá en equilibrio dependiendo de si su peso es menor, mayor o igual a esta fuerza de empuje.
Este informe describe un experimento realizado por estudiantes de ingeniería civil para comprobar el Principio de Arquímedes. Midieron el peso y volumen de varias rocas y calcularon su densidad antes y después de sumergirlas en agua. Los resultados mostraron que el peso aparente de los objetos disminuye cuando se sumergen debido a la fuerza de empuje del fluido, validando así el principio de Arquímedes.
Este documento presenta los conceptos básicos de la estática de fluidos. Introduce los objetivos de comprender las distribuciones de presión hidrostática, usar la ley fundamental de la hidrostática y determinar fuerzas sobre superficies sumergidas. Explica los estados de la materia, incluyendo sólidos, líquidos, gases y plasma, y define un fluido. Describe propiedades físicas como densidad, peso específico, presión y viscosidad. Finalmente, establece que la presión varía con la altura en un fluido en reposo según
Este documento presenta las respuestas a un cuestionario sobre conceptos de densidad y peso específico. La primera pregunta propone un método para determinar la densidad de un corcho usando agua y midiendo su volumen desplazado. La segunda cálcula el espesor de papel de aluminio usando su masa, dimensiones y la densidad del aluminio. La tercera explica cómo la densidad varía con la temperatura en diferentes materiales. La cuarta distingue peso específico de densidad y explica que son iguales cuando se divide el peso por el volumen de un
Este documento introduce los conceptos básicos de la mecánica de fluidos. Explica que los fluidos son sustancias que no resisten fuerzas cortantes y adoptan la forma de su contenedor. Describe la densidad, densidad relativa y peso específico de los fluidos. También define la presión en un fluido y cómo varía la presión con la profundidad. Por último, presenta el principio de Pascal sobre cómo los cambios de presión se transmiten a través de un fluido confinado.
Este documento presenta los resultados de un experimento para demostrar el principio de Arquímedes mediante la medición de fuerzas sobre objetos sumergidos en agua. Se midieron fuerzas sobre un cilindro de aluminio y un objeto de madera en diferentes situaciones, y se usaron los datos para calcular densidades. Los resultados validaron el principio de Arquímedes y mostraron que la densidad de un objeto determina si flota o se hunde en un líquido.
Este documento presenta conceptos clave sobre fuerza y presión en fluidos. Explica que la presión es fuerza por unidad de área y define unidades como el Pascal. Describe que la presión hidrostática aumenta con la profundidad debido al peso del fluido sobrecapas inferiores. También introduce el principio de Pascal, el cual establece que un cambio de presión en cualquier punto de un fluido se transmite sin pérdida a todos los demás puntos.
Este documento presenta los resultados de un experimento para probar el principio de Arquímedes midiendo el peso de varios objetos en el aire y luego sumergidos en diferentes líquidos. Los datos obtenidos permitieron calcular las densidades de los objetos y los líquidos utilizando las ecuaciones derivadas del principio. Las densidades calculadas concuerdan con los valores de referencia, validando así experimentalmente el principio de Arquímedes.
El documento describe un experimento para calcular el coeficiente de viscosidad del jabón líquido utilizando un viscosímetro de Stokes. Se midió el tiempo que tardaron esferas de cristal en caer a través de jabón líquido en una probeta, y aplicando las ecuaciones de Stokes y principio de Arquímedes, junto con datos como la densidad de la esfera y el jabón, se calculó el coeficiente de viscosidad, el cual resultó ser 783.1 mN·s/m2 con un error relativo de 6.7%.
Practica 5 guia viscosidad y tension superficial version 2021JOEL738067
El documento presenta los objetivos y fundamentos teóricos de una práctica de laboratorio sobre viscosidad y tensión superficial. Los objetivos incluyen calcular experimentalmente la viscosidad de diversos fluidos usando un viscosímetro de Ostwald y medir la tensión superficial de diferentes líquidos mediante el método del ascenso capilar. Explica conceptos como viscosidad absoluta, viscosidad cinemática, y métodos de medición como el viscosímetro de Ostwald y el método de Stokes para medir viscosidad.
El documento describe un experimento para verificar el principio de Arquímedes mediante la medición del peso aparente de cilindros metálicos sumergidos en agua a diferentes profundidades. Se midieron las fuerzas sobre los cilindros usando un sensor y se graficó el peso aparente en función de la profundidad, obteniéndose ecuaciones que permitieron calcular las densidades del agua y los cilindros, con errores menores al 3%.
Este documento presenta los resultados de un experimento para medir la densidad relativa de sólidos y líquidos utilizando el principio de Arquímedes y una balanza de Jolly. Se midió la densidad relativa del hierro, cobre y aluminio, obteniendo valores experimentales con errores menores al 7%. También se midió la densidad relativa de diesel, obteniendo un error de 4%. El documento concluye que los resultados verifican que la densidad relativa depende del peso en el aire y el empuje del volumen desplazado en el líqu
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la hidrostática y la hidrodinámica. Explica las propiedades de los líquidos como la viscosidad, tensión superficial y densidad. También describe principios como el de Pascal y Arquímedes. El documento incluye ejercicios y actividades para aplicar estos conceptos.
Guias de laboratorio Mecánica de fluidosAlex Rojas
Este documento presenta las guías para el laboratorio No. 1 sobre propiedades de los fluidos realizado por estudiantes de ingeniería civil de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. El laboratorio incluye tres pruebas para determinar la densidad, capilaridad y viscosidad de varios fluidos a través de métodos experimentales. El objetivo es calcular estas propiedades y comparar los resultados con valores teóricos.
El documento presenta un resumen de cuatro bloques de física que incluyen el comportamiento de los fluidos, las diferencias entre calor y temperatura, las leyes de la electricidad y la relación entre electricidad y magnetismo.
Este documento describe un laboratorio sobre las propiedades de los fluidos. En la primera sección, se estudian el peso específico, la densidad y la densidad relativa de varios fluidos como el agua y diferentes aceites a través de experimentos. En la segunda sección, se analiza la viscosidad de los fluidos mediante experimentos que miden el tiempo que tarda una esfera en caer a través de diferentes fluidos, lo que permite calcular la viscosidad cinemática. El documento proporciona detalles sobre los objetivos, fundamentos teóricos, equipos,
Este documento describe un experimento para determinar la densidad de un sólido utilizando una balanza de Jolly. El objetivo es aprender a usar la balanza de Jolly y encontrar la densidad de un sólido mediante mediciones del desplazamiento de un resorte cuando el sólido está colgado del resorte tanto en el aire como sumergido en agua. El documento explica los principios de Arquímedes, la fuerza restauradora de un resorte, y cómo usar las mediciones del desplazamiento del resorte para calcular la densidad relativa del sólido con
Este documento describe un experimento realizado para observar la Ley de Stokes utilizando diferentes líquidos y canicas. Los estudiantes midieron el diámetro y peso de las canicas, y la densidad y viscosidad de los líquidos, incluyendo miel, jabón y aceite. Lanzaron las canicas en los líquidos y cronometraron el tiempo que tardaban en caer, calculando luego la velocidad y viscosidad. Los resultados mostraron que la viscosidad variaba significativamente dependiendo del líquido, mientras que era casi constante para una misma canica
Laboratorio de Física II Principio de Arquimidesangie pertuz
Este documento describe un experimento de laboratorio para verificar el principio de Arquímedes usando cuatro sólidos sumergidos en agua y aceite. Los estudiantes midieron la masa y volumen de cada sólido, luego sus masas aparentes en los líquidos. Esto les permitió calcular el empuje y densidades de los sólidos y líquidos usando ecuaciones basadas en el principio de Arquímedes. Los resultados experimentales apoyaron el principio de que un cuerpo sumergido experimenta un empuje igual al peso del líquido despl
En esta práctica de laboratorio, los estudiantes determinaron la densidad de un objeto irregular mediante la medición de su masa y volumen y la aplicación del principio de Arquímedes. También investigaron el comportamiento del buzo de Descartes al variar la presión dentro de una botella de agua, demostrando los principios de Arquímedes y Pascal.
El documento analiza si el nivel del mar subiría si se derritiera todo el hielo del Polo Norte. Explica que según el principio de Arquímedes, el agua desplazada por el hielo derretido elevaría el nivel del mar. A continuación, desarrolla las ecuaciones físicas que rigen la mecánica de fluidos y aplica el principio de Arquímedes para calcular cómo afectaría específicamente el deshielo del Polo Norte y Sur al nivel del mar.
El estudiante realizó un experimento para calcular la densidad de dos cuerpos mediante la medición de su masa y volumen, y aplicando la fórmula de densidad. También observó un experimento que demostró el principio de Pascal y Arquímedes, en el cual un gotero flotaba o se hundía al variar la presión sobre un recipiente con agua. Los resultados mostraron que la densidad de los cuerpos era menor que la del agua, por lo que flotaban, y que el comportamiento del gotero se ajustaba a los principios de
Este documento describe un experimento para comprobar el principio de Arquímedes. El objetivo es determinar la diferencia entre los pesos y las fuerzas de empuje que ejercen los líquidos sobre los cuerpos sólidos sumergidos y al aire. Explica que todo cuerpo sumergido recibe una fuerza de empuje igual al peso del líquido desplazado, y que un objeto flotará, se hundirá o permanecerá en equilibrio dependiendo de si su peso es menor, mayor o igual a esta fuerza de empuje.
Este informe describe un experimento realizado por estudiantes de ingeniería civil para comprobar el Principio de Arquímedes. Midieron el peso y volumen de varias rocas y calcularon su densidad antes y después de sumergirlas en agua. Los resultados mostraron que el peso aparente de los objetos disminuye cuando se sumergen debido a la fuerza de empuje del fluido, validando así el principio de Arquímedes.
Este documento presenta los conceptos básicos de la estática de fluidos. Introduce los objetivos de comprender las distribuciones de presión hidrostática, usar la ley fundamental de la hidrostática y determinar fuerzas sobre superficies sumergidas. Explica los estados de la materia, incluyendo sólidos, líquidos, gases y plasma, y define un fluido. Describe propiedades físicas como densidad, peso específico, presión y viscosidad. Finalmente, establece que la presión varía con la altura en un fluido en reposo según
Este documento presenta las respuestas a un cuestionario sobre conceptos de densidad y peso específico. La primera pregunta propone un método para determinar la densidad de un corcho usando agua y midiendo su volumen desplazado. La segunda cálcula el espesor de papel de aluminio usando su masa, dimensiones y la densidad del aluminio. La tercera explica cómo la densidad varía con la temperatura en diferentes materiales. La cuarta distingue peso específico de densidad y explica que son iguales cuando se divide el peso por el volumen de un
Este documento introduce los conceptos básicos de la mecánica de fluidos. Explica que los fluidos son sustancias que no resisten fuerzas cortantes y adoptan la forma de su contenedor. Describe la densidad, densidad relativa y peso específico de los fluidos. También define la presión en un fluido y cómo varía la presión con la profundidad. Por último, presenta el principio de Pascal sobre cómo los cambios de presión se transmiten a través de un fluido confinado.
Este documento presenta los resultados de un experimento para demostrar el principio de Arquímedes mediante la medición de fuerzas sobre objetos sumergidos en agua. Se midieron fuerzas sobre un cilindro de aluminio y un objeto de madera en diferentes situaciones, y se usaron los datos para calcular densidades. Los resultados validaron el principio de Arquímedes y mostraron que la densidad de un objeto determina si flota o se hunde en un líquido.
Este documento presenta conceptos clave sobre fuerza y presión en fluidos. Explica que la presión es fuerza por unidad de área y define unidades como el Pascal. Describe que la presión hidrostática aumenta con la profundidad debido al peso del fluido sobrecapas inferiores. También introduce el principio de Pascal, el cual establece que un cambio de presión en cualquier punto de un fluido se transmite sin pérdida a todos los demás puntos.
Este documento presenta los resultados de un experimento para probar el principio de Arquímedes midiendo el peso de varios objetos en el aire y luego sumergidos en diferentes líquidos. Los datos obtenidos permitieron calcular las densidades de los objetos y los líquidos utilizando las ecuaciones derivadas del principio. Las densidades calculadas concuerdan con los valores de referencia, validando así experimentalmente el principio de Arquímedes.
El documento describe un experimento para calcular el coeficiente de viscosidad del jabón líquido utilizando un viscosímetro de Stokes. Se midió el tiempo que tardaron esferas de cristal en caer a través de jabón líquido en una probeta, y aplicando las ecuaciones de Stokes y principio de Arquímedes, junto con datos como la densidad de la esfera y el jabón, se calculó el coeficiente de viscosidad, el cual resultó ser 783.1 mN·s/m2 con un error relativo de 6.7%.
Practica 5 guia viscosidad y tension superficial version 2021JOEL738067
El documento presenta los objetivos y fundamentos teóricos de una práctica de laboratorio sobre viscosidad y tensión superficial. Los objetivos incluyen calcular experimentalmente la viscosidad de diversos fluidos usando un viscosímetro de Ostwald y medir la tensión superficial de diferentes líquidos mediante el método del ascenso capilar. Explica conceptos como viscosidad absoluta, viscosidad cinemática, y métodos de medición como el viscosímetro de Ostwald y el método de Stokes para medir viscosidad.
Este documento presenta los resultados de un experimento de laboratorio para determinar la viscosidad de diferentes aceites (SAE 20W50, SAE 15W40 y SAE 10W30) utilizando la ley de Stokes. El documento comienza explicando conceptos teóricos como la viscosidad y la ley de Stokes. Luego describe el procedimiento experimental, los equipos utilizados y los pasos seguidos. Finalmente presenta los datos obtenidos, los cálculos realizados y las conclusiones, donde se comparan los valores de viscosidad experimental con los proporcionados por el fabricante.
Este documento describe un experimento para determinar la densidad relativa de sólidos y líquidos desconocidos utilizando el principio de Arquímedes y una balanza de Jolly. Se medirán las elongaciones de un resorte cuando las muestras se suspenden en aire y se sumergen en agua y un líquido desconocido. Estos datos se usarán para calcular las densidades relativas de tres muestras sólidas y del líquido a través de ecuaciones derivadas.
Determinación experimental de propiedades intensivas: densidad, densidad relativa, viscosidad dinámica, viscosidad cinemática y observación de la capilaridad
Este documento presenta un laboratorio sobre la densidad de sólidos y líquidos. Explica tres métodos para medir la densidad: el picnómetro, la probeta y el principio de Arquímedes. Los estudiantes aplicarán estos métodos para determinar la densidad de sustancias como agua, etanol, plomo y zinc, y analizarán cuál método es el más exacto. También medirán la densidad de soluciones de cloruro de sodio y responderán preguntas sobre cálculos relacionados a la densidad.
Este documento presenta el procedimiento para verificar experimentalmente el principio de Arquímedes mediante la medición de la densidad de un sólido y un líquido, y la determinación del empuje hidrostático y su igualdad al peso del volumen de líquido desplazado. Se describen los materiales, el procedimiento experimental que incluye registros de datos, y el análisis de resultados para comprobar los conceptos teóricos fundamentales como densidad, principio de Arquímedes y empuje hidrostático.
Carpeta de evidencias unidad 1 instrumentacionDaniel Morales
La viscosidad es la resistencia que ofrecen los fluidos a la deformación. Existen diferentes formas de medirla, como la viscosidad absoluta, cinemática o Saybolt. La viscosidad depende de factores como la temperatura y la cohesión molecular de un fluido. Algunos instrumentos para medirla son el viscosímetro, el tubo capilar y el viscosímetro de caída libre.
La práctica tiene como objetivos determinar la viscosidad relativa de un líquido "x" respecto al agua usando el método del capilar, y determinar la densidad de líquidos y sólidos usando una balanza y probeta. Se explican los conceptos de viscosidad, viscosidad relativa y se describe el procedimiento experimental para medir el tiempo que tardan en vaciarse volúmenes iguales de agua y el líquido "x" a través de una jeringa para calcular su viscosidad relativa.
Este documento presenta los detalles de una práctica de laboratorio sobre densidades. La práctica incluyó determinar la densidad de varios materiales mediante el cálculo de su masa y volumen, y el uso de instrumentos como el aerómetro de Boyle y el densímetro. Los estudiantes también determinaron la densidad relativa de líquidos como el alcohol, la salmuera y la gasolina. Finalmente, presentaron tablas con sus lecturas y resultados.
El procedimiento describe cómo medir la densidad de sólidos y líquidos mediante la determinación de su masa y volumen. Se toman las muestras y se miden sus lados o se sumergen en un líquido para hallar el volumen. Luego se pesan para obtener la masa y aplicando la fórmula de densidad (D=M/V) se calcula la densidad de cada muestra. El procedimiento se repite para varias muestras y se analizan los resultados.
El documento describe el procedimiento para medir la densidad de sólidos y líquidos. Se toman las medidas de masa y volumen de cada muestra y se calcula la densidad aplicando la fórmula densidad = masa / volumen. El procedimiento se repite para varias muestras sólidas y líquidas. Para sólidos irregulares se mide primero el volumen por desplazamiento en agua.
- La viscosidad es la propiedad de un fluido que ofrece resistencia al esfuerzo cortante. Aumenta con la temperatura en gases y disminuye en líquidos.
- La viscosidad cinemática es la relación entre la viscosidad dinámica y la densidad. Su unidad depende del sistema (m2/s en SI, pie2/s en USC, St en CGS).
- Las tablas muestran cómo varían la viscosidad dinámica y cinemática con la temperatura para el agua y el aire, siendo mayor la viscosidad c
Este documento describe experimentos realizados para determinar propiedades fundamentales de fluidos como la densidad, capilaridad y viscosidad. Se explican tres métodos para medir la densidad de agua, aceite, alcohol y glicerina y un método para medir la capilaridad del agua. También se detalla el uso de un equipo de caída de bola para calcular la viscosidad del aceite y la glicerina a temperatura ambiente. Los resultados experimentales se comparan con datos bibliográficos.
Este documento describe un experimento para comprobar la ley de Stokes sobre el flujo reptante de objetos a través de líquidos. El experimento involucra la medición del tiempo que tardan bolas de vidrio en caer a través de probetas llenas de agua y agua con sal. Los resultados se usan para calcular la viscosidad de los líquidos y compararlos con valores teóricos. El documento concluye que el tiempo de caída depende de la viscosidad del líquido, siendo mayor en líquidos más viscosos.
El documento describe un procedimiento experimental para medir la capacidad calorífica de un calorímetro. Se calienta una cantidad de agua y se vierte en el calorímetro que contiene agua fría, midiendo las temperaturas iniciales y final de equilibrio. Con los datos se calcula la capacidad calorífica del calorímetro (equivalente en agua) usando la ecuación de calor que relaciona las masas, calores específicos y variaciones de temperatura de los sistemas. El procedimiento se repite con diferentes cantidades de agua para validar
La viscosidad es una medida de la resistencia de un líquido a fluir libremente. Se mide usando instrumentos como viscometros de Brookfield o tubos capilares, y se expresa en unidades como Pascal-segundos o Stokes. La viscosidad depende de la temperatura y la densidad de un líquido, y es importante considerarla para aplicaciones de lubricación donde la temperatura puede variar.
Este documento presenta los resultados de un experimento para medir la viscosidad de varias sustancias utilizando diferentes viscosímetros. Se midió la viscosidad del aceite de coco, la glicerina y el alcohol utilizando los viscosímetros Zahn, Ostwald, Brookfield y Stormer. Los estudiantes calcularon los valores de viscosidad dinámica y cinemática para cada sustancia a diferentes temperaturas. El documento incluye tablas con los resultados de las mediciones de tiempo y temperatura realizadas, así como gráficas que muestran la relación entre la viscosidad
TPROPIEDADES FUNADMENTALES DE LOS FLUIDOS, PRESION , VISCOSIDADDavidBorja34
Este documento presenta las propiedades fundamentales de los fluidos, incluyendo definiciones de presión, densidad, viscosidad y tensión superficial. Explica la diferencia entre líquidos y gases y cómo son compresibles. También cubre temas como peso, masa, temperatura y el sistema internacional de unidades. Contiene ejemplos para ilustrar conceptos como cálculo de presión, cambios de volumen, y propiedades de diferentes fluidos.
Este documento presenta una guía para determinar experimentalmente la viscosidad de un fluido utilizando un viscosímetro. Explica los conceptos teóricos clave como la viscosidad, densidad, número de Reynolds, velocidad terminal y ecuaciones para calcular la viscosidad en función de la velocidad terminal de una esfera en el fluido. También describe los materiales y equipos necesarios, así como los procedimientos y condiciones de seguridad para realizar la práctica de laboratorio.
Leyes de los gases según Boyle-Marriote, Charles, Gay- Lussac, Ley general de...Shirley Vásquez Esparza
Las diapositivas sobre las leyes de los gases están diseñadas para ofrecer una presentación visual y didáctica de conceptos fundamentales en la física y la química. Cada diapositiva explora una ley específica como la ley de Boyle, Charles y Gay-Lussac, utilizando gráficos claros que representan las relaciones matemáticas entre presión, volumen y temperatura.
Soluciones Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinar...Juan Martín Martín
Criterios de corrección y soluciones al examen de Geografía de Selectividad (EvAU) Junio de 2024 en Castilla La Mancha.
Soluciones al examen.
Convocatoria Ordinaria.
Examen resuelto de Geografía
conocer el examen de geografía de julio 2024 en:
https://blogdegeografiadejuan.blogspot.com/2024/06/soluciones-examen-de-selectividad.html
http://blogdegeografiadejuan.blogspot.com/
Durante el desarrollo embrionario, las células se multiplican y diferencian para formar tejidos y órganos especializados, bajo la regulación de señales internas y externas.
ROMPECABEZAS DE COMPETENCIAS OLÍMPICAS. Por JAVIER SOLIS NOYOLAJAVIER SOLIS NOYOLA
El Mtro. JAVIER SOLIS NOYOLA, crea y diseña el ROMPECABEZAS DE COMPETENCIAS OLÍMPICAS. Esta actividad de aprendizaje lúdico se ha diseñado para ocultar gráficos representativos de las disciplinas olímpicas del pentatlón. La intención de esta actividad es, promover la ruptura de patrones del pensamiento de fijación funcional, a través de procesos lógicos y creativos, como: memoria, perspicacia, percepción (geométrica y conceptual), imaginación, inferencia, viso-espacialidad, toma de decisiones, etcétera. Su enfoque didáctico es por descubrimiento y transversal, ya que integra diversas áreas, entre ellas: matemáticas (geometría), arte, lenguaje (gráfico), neurociencias, etc.
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Papel histórico de los niños, jóvenes y adultos mayores en la historia nacional
Practica 05 fisica ii 2016-0 olvg
1. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
1
Universidad nacional
“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”
FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS
SECCIÓN DE FÍSICA
MANUAL DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE FISICA II
PRACTICAN° 05 “DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD DE UN LÍQUIDO
POR EL METODO DE STOKES”
M.Sc. Optaciano L. Vásquez García
HUARAZ - PERÚ
2016
2. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
2
UNIVERSIDAD NACIONAL FACULTAD DE CIENCIAS
“SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO” DEPARTAMENTO DE CIENCIAS
SECCIÓN DE FÍSICA
CURSO: FÍSICA II
PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 05.
PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 3.
Determinación DE LA VISCOSIDAD DE UN LÍQUIDO POR EL MÉTODO DE STOKES
I. OBJETIVO(S)
1.1 Objetivo(s) General
Familiarizarse con los equipos de laboratorio
Determinar la propiedades de un fluido
1.2 Objetivos específicos
Determinar experimentalmente la densidad relativa de sólidos utilizando el principio de Arquímedes
Determinar experimentalmente la densidad relativa de un líquido utilizando el principio de Arquímedes
Determinar el coeficiente de viscosidad dinámica de un líquido utilizando el viscosímetro de esfera
II. MATERIAL A UTILIZAR:
Una probeta graduada de 1 litro de capacidad.
Un soporte universalcon dos varillas de hierro y una nuez.
Una regla graduada en milímetros.
Dos dinamómetros uno de 1 N y el otro de 10 N
Dos objetos metálicos.
Cantidades apreciables de agua y aceite.
Una balanza analítica
Esferas de acero de diferente diámetro
Un cronómetro
Un imán de retención
Un Beaker de 1 litro de capacidad
Un termómetro
Un micrómetro
III. MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL
3.1. Medición de la densidad de un sólido y de un líquido
Densidad.
Si la masa de un cuerpo se encuentra distribuida uniformemente, su densidad es ρ0 y se define como la masa
por unidad de volumen. Es decir
0
m
V
(1)
APELLIDOS Y NOMBRES................................................................................................ ……. CÓDIGO..........................FECHA..................
FACULTAD................................................... ESCUELAPROFESIONAL................................................ GRUPO.......................
AÑO LECTIVO: ................................... SEMESTREACADEMICO................................. NOTA................................
DOCENTE............................................................................................................ FIRMA.....................................
3. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
3
La unidad de la densidad en el SI es el kg/m3, pero también puede expresarse g/cm3. Otra magnitud muy
utilizada en mecánica de fluidos es la densidad relativa, la cual se define como la razón entre la densidad de
un objeto (ρb) y la densidad del agua (ρw). Esto es
b
r
w
(2)
La densidad relativa es una cantidad adimensional debido a que es una relación entre dos densidades. La
densidad de agua para un rango moderado de temperaturas es de 1000 kg/m3.
Peso de cuerpo
Despreciando la variación de la gravedad con la altura, el peso W se define como el producto de la masa por
la aceleración de la gravedad. Para determinar experimentalmente el peso de un cuerpo suspenda éste del
extremo de un resorte, como se muestra en la figura 1a y ahora trace el diagrama de cuerpo libre del cuerpo
como indica en la figura 1b
(a) (b)
Figura 1. Determinación del peso real de un objeto.
En estas condiciones la lectura del dinamómetro (T) nos da directamente el peso real del objeto, que de
acuerdo a las ecuaciones de equilibrio se tiene
b bT W m g (3)
Principio de Arquímedes
Si ahora el objeto es sumergido en un fluido como se muestra en la figura 2a, este experimentara una fuerza
de flotación o empuje hidrostático verticalmente y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado. Este
fenómeno fue descubierto por Arquímedes, el mismo que se cumple para líquidos y gases. Sin embargo, en
esta práctica la aplicaremos solo a líquidos. Para objetos cuya densidad es mayor que la densidad del fluido
(agua) el principio de Arquímedes permite determinar experimentalmente en forma sencilla la densidad
relativa de dicho objeto. Para determinar el valor de la fuerza de flotación se traza el DCL del objeto como se
muestra en la figura 2c, en donde se observa que sobre el cuerpo actúan la tensión en el resorte T leída por el
dinamómetro, el peso del cuerpo W y la fuerza de flotación (Empuje) representada por B.
(a) (b) (c)
Figura 2. Determinación de la densidad relativa de un sólido.
Aplicando las ecuaciones de equilibrio, se tiene
4. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
4
1
0yF T B W
W B W
(4)
La cantidad T = W1 se le denomina peso aparente y no es más sino la lectura del dinamómetro en esta
situación, B es la fuerza de flotación que de acuerdo al principio de Arquímedes es igual al peso del fluido
desplazado, el mismo que puede ser expresado como
w w w w bB m g V g V g (5)
Donde mw es la masa del agua desplazada, Vw es el volumen de agua desplazada y Vb es el volumen del cuerpo
sumergido. En el caso de que el cuerpo se encuentre completamente sumergido como es el caso de nuestro
experimento se cumple que Vw = Vb. Por tanto la ecuación (4) se escribe
1 b w b b w w b b w bW W B m g m g V g V g V g V g (6)
De estas ecuaciones se obtiene que
1 1
b b b b
b b b b b w b w
m g V gW
W W m g m g V g V g V g
(7)
De donde se obtiene la densidad relativa
1
b
r
w
W
W W
(8)*
La ecuación (8)* nos permite determinar en el laboratorio la densidad de un conjunto sólidos metálicos
conociendo la densidad del agua.
Para determinar la densidad de objetos que tienen una densidad menor a la del agua como por ejemplo la
madera, usando el principio de Arquímedes, ellos deben ser sumergidos utilizando objetos más pesados como
de plomo tal como se muestra en la figura 03. En el caso a, el objeto se encuentra fuera del fluido, en estas
condiciones el dinamómetro indica W1, mientras que en caso B el objeto se encuentra en el interior del fluido,
en donde el dinamómetro indica W2. Un análisis similar el efectuado para deducir la ecuación 08, muestra que
la densidad relativa de un objeto que flota será:
1 2
r
W
W W
(9)*
Donde W es el peso del objeto en aire pero sin lastre, W1 es el peso del objeto con su lastre sumergido en agua
y W2 es el peso aparente cuando ambos se encuentran completamente sumergidos
Figura 3. Determinación de la densidad relativa de un objeto con densidad menor a la del agua.
La densidad relativa de un líquido desconocido puede determinarse experimentalmente midiendo el peso de
un algún objeto más denso que la de los fluidos W, midiendo el peso aparente de dicho objeto sumergido en
agua Ww y determinado el peso aparente de dicho objeto pero ahora sumergido en el fluido cuya densidad se
quiere determinar WL. Un análisis análogo a los anteriores muestra que la densidad relativa es .
5. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
5
,
L
r L
w
W W
W W
(10)*
3.2. Viscosidad de los líquidos
Una de las propiedades importantes de los fluidos es la viscosidad. En sistemas físicos y aplicaciones tan
diversas como el flujo de fluidos en tuberías, el flujo de la sangre en el cuerpo humano, la lubricación de
piezas en un motor, el movimiento de las gotas de lluvia, las erupciones volcánicas y la generación del campo
magnético planetario y estelar, en cierta medida son controlados por la viscosidad.
En mecánica de fluidos para fluidos laminares o newtonianos, la viscosidad es la resistencia de un fluido a
fluir, causada por la fricción interna debido al movimiento relativo de las capas de fluido. Es decir si la lámina
de líquido está en contacto con una placa estacionaria, el fluido permanecerá en reposo relativo. Esta lámina
de fluido retarda el movimiento de la que se encuentra encima de ella, y así sucesivamente. Por lo tanto, la
velocidad varía linealmente desde cero hasta su valor v, como se muestra en la figura 4.
Figura 4. Definición de la viscosidad de un fluido líquido.
El incremento en la velocidad dividido por la distancia sobre la cual se realiza este cambio se le denomina
gradiente de velocidad. El gradiente de velocidad se define como la rapidez de cambio por unidad d e distancia
medida perpendicularmente a la dirección de la velocidad y se expresa por la ecuación
dv
Gradiente de velocidad
dy
(11)
Para mover la placa superior se requiere una fuerza 𝐹⃗, la misma que es proporcional al área A de la placa
también es proporcional al gradiente de velocidades, siendo la constante de proporcional el llamado
coeficiente de viscosidad dinámica
dv
F A
dy
(12)
El coeficiente de viscosidad en el SI de unidades se expresa en Pa.s = N.s/m2
mientras que en el sistema CGS
el coeficiente de viscosidad se expresa en dinas.s.cm-2
, a esta unidad se le llama poise. Su valor depende del
tipo de líquido y de la temperatura.
En general, en los líquidos la viscosidad disminuye con el aumento de la temperatura mientras que en los
gases aumenta con el incremento de la temperatura. Una medida de que tanto cambia la viscosidad de un
fluido con la temperatura está dada por el índice de viscosidad, el cual es muy importante cuando se habla de
aceites lubricantes y de fluidos hidráulicos que operan en situaciones extremas de temperatura. Esta situación
puede expresarse como: Un fluido con alto índice de viscosidad muestra un cambio pequeño de la viscosidad
con la temperatura, mientras que un bajo índice de viscosidad exhibe un cambio grande en su viscosidad con
respecto a la temperatura.
3.3. Medición de la viscosidad.
La medición de la viscosidad es muy importante en múltiples áreas, incluyendo a las industrias y a las
instituciones académicas. Los instrumentos utilizados se llaman viscosímetros, cuyos principios básicos son
mostrar en forma sencilla la cinemática del flujo de fluidos, con la finalidad de determinar la velocidad de
deformación angular con bastante precisión e independiente del tipo de fluido. Por lo tanto el flujo debe ser
preferentemente isométrico. Procediendo a determinar el esfuerzo cortante y finalmente se determina la
6. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
6
viscosidad dinámica con una relación simple. De esta forma los viscosímetros se clasifican en función de
cómo se inicia o se mantiene el flujo de fluidos. Los viscosímetros se clasifican en siete formas que incluyen
a: los viscosímetros capilares, viscosímetros de orificio, viscosímetros de alta temperatura y alta velocidad de
cizalladura, viscosímetros rotacionales, viscosímetro de caída de bola, viscosímetros vibracionales y
viscosímetros ultrasónicos.
De éstos, el método más común y sencillo para determinar la viscosidad de un fluido desconocida es el
viscosímetro de caída de bola o también llamado viscosímetro de Stokes el mismo que se muestra en la figura
02. Este viscosímetro es muy popular en el mundo científico y consiste en un depósito cilíndrico de vidrio o
plástico transparente al cual se le llena el fluido cuya viscosidad se desea determinara y en el parte superior se
libera una esfera pequeña la misma que cae en el interior de fluido poa la acción de la fuerza de gravedad.
Figura 5. Viscosímetro de caída de bola.
Fuerza de fricción en fluidos
Cuando un cuerpo se mueve a través de un fluido aparece una fuerza sobre él que se opone a dicho
movimiento. Esta recibe el nombre de fuerza de rozamiento y tiene su origen en los esfuerzos cortantes y
normales que el fluido ejerce sobre la superficie del objeto. Este parámetro resulta muy difícil de determinar
analíticamente, ya que depende de varios factores. Por lo que es necesario recurrir básicamente a la
adquisición de datos experimentales y, con esta finalidad, es costumbre expresar dicha fuerza en la forma
21
2
d fF C Av (13)
Donde v es la velocidad instantánea del cuerpo en el fluido, ρf es la densidad del fluido, A es el área se la
sección transversal máxima que el cuerpo ofrece al flujo y Cd es un parámetro empírico llamado coeficiente
de arrastre cuyo valor depende de la forma geométrica del cuerpo, así como del Número de Reynolds
asociado con el flujo alrededor del cuerpo. Dicho número de Reynolds es
f
e
vD
R
(14)
Donde D representa la longitud del objeto medida a lo largo de su sección transversal (en el caso de la esfera
es 2r), y η es la viscosidad dinámica del fluido
Ley de Stokes
Para un amplio rango de valores del número de Reynolds, la forma funcional del coeficiente de arrastre Cd se
establece en la forma siguiente
24 6
0,4
1
d
e e
C
R R
(15)
Para pequeños valores del número de Reynolds (esto es, Re < 1) el primer término de la ecuación (15)
domina. De esta forma la fuerza de rozamiento sobre un cuerpo de forma esférica de radio r se escribe
2 2
2 2
121 24
( ) ( )
(2 )2
f
v f
fe
r v
F r v
v rR
7. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
7
6vF r v (16)
Expresión que se conoce como ley de Stokes, en honor al físico Irlandés Sir George Stokes (1819-1903),
quien la dedujo por primera vez en 1845. Esta ley establece que la fuerza de rozamiento que se opone al
movimiento de una esfera a través de un fluido cuando Re < 1, es proporcional a la viscosidad del fluido, al
diámetro de la esfera y a la velocidad de la misma en el seno del fluido.
Viscosímetro de Caída de Esfera: Formulación matemática
Uno de los métodos para determinar experimentalmente el coeficiente de viscosidad η de un fluido es el
método de Stokes, basado en la medición de la velocidad uniforme de una esferita pequeña en el líquido bajo
estudio. Este método se basa en el hecho de que cuando un cuerpo se mueve en el interior de los fluidos
líquidos, éstos ofrecen una fuerza de rozamiento. Para el caso de flujos laminares, es decir, sin vórtices ni
turbulencias, la fuerza es proporcional a la velocidad, es decir
vF kv
r r
(17)
Donde v es la velocidad del cuerpo y k es una constante de proporcionalidad, la misma que depende de la
viscosidad η y de la geometría del cuerpo. El signo menos indica que la fuerza es de sentido opuesto a la
velocidad. Para una esfera sólida pequeña de masa me y radio r, la fuerza de rozamiento es de la forma
ˆ6v vF r ve
r
(18)
Debe observarse que ésta fórmula es válida si la dimensiones de la esfera es despreciable comparada con las
dimensiones del cilindro llenado con líquido. Esto significa que podemos despreciar la fuerza de fricción
entre la esfera en movimiento y las paredes del recipiente. Si las interacciones entre la esfera y las paredes del
depósito cilíndrico no son despreciables introduciremos un término de corrección determinado
experimentalmente dado por 2,4 r/R, donde r es el radio de la esferita y R es el radio del cilindro. Entonces la
ecuación anterior se escribe en la forma
6 1 2,4v
r
F rv
R
(19)
Asumiendo que la esfera pequeña cae en el interior del líquido viscoso de densidad ρ y de viscosidad η como
se muestra en la figura 03, con una velocidad relativamente pequeña. Del diagrama de cuerpo libre puede
observarse que sobre la esfera, además de la fuerza de gravedad (W = mg) actúan la fuerza de flotación o
empuje hidrostático (E) y la fuerza de rozamiento viscosa (Fv), expresada como
Figura 6. Diagrama de cuerpo libre de la esferita cuando se mueve en un fluido líquido.
Aplicando la segunda ley de Newton en la dicción mostrada, se obtiene
( )y e y e v e zF m a m g E F m a
Remplazando la ecuación (11) en la ecuación (12), se obtiene
8. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
8
( ) 6 1 2,4e e f e
r dv
gV gV r v m
R dt
(20)
Si el peso y el empuje hidrostático son constantes, la aceleración az, produce un incremento continuo de la
velocidad y como tal en la fuerza viscosa, de tal modo que el miembro de la izquierda eventualmente se hace
nulo. En dicho instante la aceleración es cero y en adelante no existe mayor incremento en la velocidad. A
partir de esto la esfera se mueve con una velocidad constante denominad velocidad terminal o velocidad
límite vL. Por lo tanto la ecuación (20) se transforma en
( ) 6 1 2,4 0e f e L
r
V g r v
R
(21)
Teniendo en cuenta que el volumen de la esfera es 34
3
V r , la ecuación (11) se escribe
34
( ) 6 1 2,4 0
3
e f L
r
r g r v
R
(22)
Simplificando la ecuación (22), el coeficiente de viscosidad dinámica viene expresado en la forma
2
2
9 1 2,4
e f
L
gr
r
v
R
(23)
Una forma como determinar experimentalmente la velocidad límite de la esfera, es hacer dos marcas sobre el
tubo de vidrio separado una distancia h y medir el tiempo t que demora en recorrerla. Es decir
L L
h
h v t v
t
(24)
Al remplazar la ecuación (13) en (12), resulta
2 2
2( )
9(1 2,4
( )
18(1 2,4) )
f e fe g r t
r
h
g d t
d
R
h
D
(25)*
Donde d es el diámetro de la esferita, D es el diámetro de tubo de vidrio, t es el tiempo que demora la esferita
en ir de A hasta B ; h es la atura de a con respecto a B, ρe es la densidad de la esferita y ρf es la densidad del
aceite
IV. METODOLOGÍA
4.1. Para determinar la densidad del agua de la ciudad
a) Con la balanza mida la masa del Beaker de vidrio vacío. Registre la masa con su respectivo error en
la Tabla 1. Como se muestra en la figura 7
9. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
9
Figura 7. Disposición del equipo para determinar la densidad del agua.
b) Llene el Beaker de vidrio con 100 ml de agua de caño y pese a este con la balanza. Registre sus datos
en la tabla I
c) Aumente la cantidad del líquido a 200 ml y pese nuevamente al sistema. Registre sus datos en la
Tabla I
d) Repita el paso anterior para 300 ml de agua
e) Tenga cuidado con el Beaker de vidrio ya que se puede romper.
Tabla I. Datos para determinar la densidad del agua
4.2. Para determinar la densidad de un sólido metálico
a) Instale el dinamómetro como se muestra en la figura 8a
Figura 8. Instalación del equipo para determinar la densidad de los metales.
b) Coloque el objeto de aluminio en el extremo libre del dinamómetro y lleve al sistema dinamómetro –
objeto de aluminio lentamente hasta la posición de equilibrio estático, entonces mida por tres veces
el peso real del objeto en el aire (Wal). Registre sus valores en la Tabla II. Repita el paso anterior por
cuatro veces.
Tabla II. Datos y cálculos para determinar la densidad de los metales
c)
Sustancia Volumen (ml) Masa total (gramos)
m
Masa Neta (gramos)
(mT –mbeaker)
Vidrio (Beaker)
Agua A
Agua B
Agua C
Material
Temperatura
del agua
Peso del sólido en aire
W (N)
Peso aparente del solido en agua
W1 (N)
1 2 3 4 Wprom 1 2 3 4 Wprom
Aluminio
10. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
10
d)
e)
f)
c. Remplace el objeto de aluminio por otro de cobre y proceda a determine el peso real del objeto de
cobre en el aire (Wcu), repitiendo este paso por tres veces.
d. Tome el Beker, llene con agua hasta una profundidad de 2/3 de su capacidad y con el termómetro
mida la temperatura del líquido. Registre el valor de la temperatura en la Tabla II
e. Introduzca el objeto de aluminio unido al dinamómetro, en el Beaker conteniendo agua hasta que el
cuerpo quede totalmente sumergido en el fluido como se muestra en la figura 8b. Espere que se
alcance el equilibrio estático y entonces proceda a medir el peso aparente en agua (W1,al). Registre
sus valores en la Tabla II.
f. Remplace el objeto de aluminio por el de cobre y proceda a determinar el peso aparente del cobre
sumergido en agua (W1,cu). Registre sus valores en la Tabla II
4.3. Para determinar la densidad de un fluido desconocido
a. Coloque sucesivamente los objetos de aluminio y cobre en el extremo libre del dinamómetro y espere
que alcance el equilibrio estático, entonces mida con el dinamómetro por cuatro veces los pesos reales
de los objetos de aluminio y cobre (Wi). Registre sus valores en la Tabla III.
Figura 9. Instalación de los objetos de aluminio y cobre en el interior de aceite
b. Remplace el agua por el aceite en el Beaker como se muestra en la figura y con el termómetro mida
la temperatura del aceite usado en su experimento, registre el valor de la temperatura en la tabla III
c. Introduzca completamente y en forma sucesiva a los objetos de aluminio y cobre sujeto al extremo
libre del dinamómetro, en el Beaker contenido aceite como se muestra en la figura 9. Una vez
alcanzado el equilibrio proceda a medir los pesos aparentes de cada uno de los objetos con el
dinamómtero. Repita su lectura por cuatro veces. Registre sus valores en la Tabla III.
Tabla III. Datos y cálculospara determinar la densidad de un líquido
Material Peso del metal
en aire
W (N)
Peso aparente del
metal en Agua
W1 (N)
Peso aparente del metal en
aceite
W2 (N)
Temperatura
del aceite
°C
Cobre
11. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
11
1 2 3 4 W2, prom
Aluminio
Cobre
4.2. Para determinar el coeficiente de viscosidad
a. Con la probeta inclinada vierta lentamente el aceite hasta llenar la probeta de vidrio graduada como
se muestra en la figura 10. En el caso de formación de burbujas espere cierto tiempo a fin de que
ellas desaparezcan
b. Trace dos marcas, una superior A y otra inferior B en el tubo como se muestra en la figura 10c.
c. Con la regla mida la distancia h entre la marca superior A y la inferior B por 04 veces y registre su
valor en la Tabla IV. Anote su sensibilidad de la regla.
d. Con el micrómetro mida por 03 veces el diámetro de cada una de las esferas, saque su promedio y
registre sus valores en la tabla IV. Anote la sensibilidad del instrumento.
e. Con el vernier mida el diámetro interior de la probeta graduada por tres 03 veces y saque su
promedio. Registre sus valores en la Tabla IV. Anote la sensibilidad del instrumento usado
(a) (b) (c)
Figura 10. Equipo para determinar la viscosidad del aceite.
f. Suelte desde el reposo la esfera de masa m1 en la superficie libre del aceite y con el cronómetro mida
el tiempo que demora en recorrer la distancia AB = h. Registre sus valores obtenidos en la Tabla IV
Tabla IV. Datos y cálculos para determinar el coeficiente de viscosidad del aceite
N°
Altura
AB
h(cm)
Tiempo que demora la esferita
en recorrer la altura h
t(s)
Diámetro de cada
esferita
d (mm)
Diámetro interno del
tubo de vidrio
D (cm)
Masa de la
esferita
m (g)
t1 t1 t1 t1 t1 tpro d1 d2 d3 dpro D1 D2 D3 Dpro
1
12. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
12
2
3
4
g. Con el imán extraiga la esferita de masa m1 y repita el paso (f) por cinco veces. Registre sus valores
en la Tabla IV.
h. Con la balanza analítica mida la masa de cada una de las esferitas usadas en el experimento. Registre
sus valores en la Tabla IV. Solicite al personal de laboratorio le indique su sensibilidad
i. Repita los pasos (f) y (g) para cada una de las esferitas de masas m2, m3 y m4.
j. Mida la temperatura del aceite
V. CUESTIONARIO
5.1. Con los datos de la Tabla I. Determine la densidad del agua de caño con su respectivo error absoluto y
‘porcentual
5.2. Con los datos de la Tabla II y utilizando la ecuación (08)*. Determine la densidad de los metales ensayados
en el experimento, con su error absoluto y porcentual, expresando su resultado en la forma 𝜌 = 𝜌 𝑚 + ∆𝜌
5.3. Con los datos de la Tabla III y utilizando la ecuación (10)* determine la densidad del aceite con su respectivo
error absoluto y porcentual, expresando su resultado en la forma 𝜌 = 𝜌 𝑚 + ∆𝜌
5.4. Con los datos de la tabla IV y usando la ecuación (25)*. Determine la viscosidad del aceite con su respectivo
error absoluto y porcentual, expresando su resultado en la forma 𝜂 = 𝜂 𝑚 + ∆𝜂
5.5. Defina la expresión velocidad límite de la manera en que se aplica a un viscosímetro de bola
5.6. ¿Qué importancia tiene la viscosidad en los fluidos utilizados como lubricantes en las máquinas?
5.7. ¿Qué importancia tiene en su criterio la viscosidad de un fluido en un proceso industrial?
5.8. ¿Cuáles son las posibles fuentes de error?
5.9. ¿Qué otros métodos propondría utilizar para medir el coeficiente de viscosidad de los líquidos?. Describa
detalladamente cada uno de ellos.
5.10. ¿Qué significa grados de viscosidad SAE, que se ha desarrollado para la valoración en aceites de motor y
lubricantes?
5.11. ¿Por qué y cómo varía la viscosidad en los líquidos al aumentar la temperatura?
5.12. Explique los grados de viscosidad ISO que se utilizan en las aplicaciones industriales
5.13. ¿Se puede medir la viscosidad de un fluido no newtoniano empleando ésta técnica? ¿Por qué?
5.14. Conociendo la viscosidad dinámica y la densidad del fluido, determine la viscosidad cinemática
VI. RECOMENDACIONES
6.1. Asegúrese que las deformaciones del resorte estén dentro del rango elástico.
6.2. Minimice las deformaciones abruptas de los resortes porque pueden producir deformaciones permanentes.
6.3. Para extraer las esferillas con el imán hágalo con sumo cuidando evitando de este modo romper la probeta
calibrada
6.4. Para hacer las mediciones de deformaciones asegúrese que el resorte esté completamente en equilibrio estático.
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. GOLDEMBERG, J “Física General y experimental” Vol I. Edit. Interamericana S.A. México 1972
2. MEINERS, H., EPPENSTEIN, W., MOORE, K “Experimento de Física” Edit. Limusa. México 1970
3. CARPIO, A., CORUJO, J., ROCHI, R. “Módulo de física”. Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de
Entre Ríos. Argentina, 1996.
13. Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II “Determinación de la viscosidad de un líquido por el método de Stokes” OLVG. 2016
13
4. SERWAY, R “Física” Tomo I. Edit. Mc Graw – Hill. México 1993.
5. TIPLER, P. “Física” Vol I. Edit. Reverte. España 1993.