Reporte de Prácticas de Física II

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¿Qué problemas tuvimos en el proceso? Se nos dificultó la medición de los objetos sólidos regulares debido a que las dimensiones eran pequeñas y las llegamos a confundir con milímetros.

Conclusión: La medición de la densidad nos ayuda a explicar las propiedades de los elementos y su utilidad en el ambiente.

Actividad Experimental No. 2

Propiedades de los líquidos (Viscosidad)

Objetivo:

Determinar experimentalmente el valor de la viscosidad de un líquido.

Teoría:

Gases y líquidos poseen una propiedad conocida como viscosidad, que se define como la resistencia que una parte del fluido ofrece al desplazamiento de otra. Otros autores nos presentan la siguiente definición: Todos los fluidos reales tienen una resistencia interna al flujo, debido a la fricción existente entre las moléculas del fluido. Para la determinación de la viscosidad, se ha tomado como base la Ley de Stokes, que es aplicable a la caída de los cuerpos esféricos en todo tipo de líquidos, Según esta Ley, la viscosidad de un líquido se determina mediante la ecuación:

Vi=Viscosidad en poises D=densidad de la esfera (g/cm3) Do=densidad del líquido (g/cm3)[pic 7][pic 8]

g=Aceleración de la gravedad (980 cm/s2) v=Velocidad de la caída de la esfera en el líquido (cm/s)

En el sistema CGS se utiliza la unidad poise para la viscosidad. El nombre de esta unidad se dio en honor del Físico francés Jean Poiseville: Así tenemos que: 1 poise= 1 g/cm s.[pic 9]

Material:

1

Flexómetro

1

Cronómetro

1

Vernier

1

Balanza Granataria

1

Probeta de Plástico de 100 ml

1

Tubo de plástico o manguera de 1 m aprox.

1

Balín de acero u otro material

Líquido problema (aceite, shampoo, glicerina etc.)

1

Tapón para uno de los extremos del tubo

Líquido

Masa de la probeta vacía

Masa de la probeta vacía + 20 cm3 del líquido (g)

Masa del líquido (g)

Densidad= masa/volumen (g/cm3)

Aceite

38 g

59.3 g

21.3 g

1.065 g/cm3

3.-Determina la densidad del material de la esfera.

Material

Diámetro de la esfera (cm)

Volumen de la esfera (cm3)

Masa

Densidad= masa/volumen (g/cm3)

Balín de Acero

0.4 cm

0.335 cm3

0.4 g

1.940 g/cm3

4.-Determinar la velocidad de caída de la esfera dentro del líquido.

Una vez sujetado el tubo y lleno con el líquido mide la altura del líquido desde la base hasta la parte superior y anota en la tabla. Ahora deja caer con mucho cuidado la esfera dentro del líquido y con el cronómetro registra el tiempo que tarda en caer la esfera hasta la base del líquido. Repetir esta prueba con otras esferas 3 veces para obtener un promedio del tiempo.

Líquido

Altura del líquido (cm)

Tiempo de caída de la esfera T1 (s)

Tiempo de caída de la esfera T2 (s)

Tiempo de la caída de la esfera T3 (s)

Tiempo Promedio (s)

Velocidad de Caída v=d/t (cm/s)

Aceite

101.7 cm

7 seg

8.06 seg

7.40 seg

7.48 seg

13.584 cm/s

5.- Con los datos obtenidos y la ecuación de la ley de Stokes, calcular la viscosidad del líquido utilizado.[pic 10]

Cálculos:

Resultado= 0.561 poises[pic 11][pic 12]

Implicaciones y conclusión

¿Qué hicimos? Sacamos el valor de la viscosidad del aceite en la unidad de Poises

¿Cómo lo hicimos? Calculamos la densidad del aceite, del balín; medimos la velocidad de caída del balín en el aceite y sustituimos variables y constantes en la ecuación de Stokes.

¿Qué obtuvimos? El cálculo de una propiedad física (viscosidad) de manera experimental.

¿Qué dificultades tuvieron en el experimento? El tapón de la manguera no era suficiente para obstruir el extremo inferior, por lo que nos prestaron un tapón de mayor diámetro.

Conclusión: La viscosidad nos permite conocer el fluido en cuestión y es importante para entender cómo es que estos permiten realizar u optimizan trabajos mecánicos como el aceite de carro, el aceite de cocina, etc.

Actividad Experimental No. 3