UNIVERSIDAD LA GRAN COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

FISICA EXPERIMENTAL II

Felipe moreno

Juan Felipe Becerra C. 3021121892

I. INTRODUCCION

Los fluidos son parte de nuestro

entorno, por lo tanto su estudio es de

suma importancia en la Ingeniería

Civil ya que esta carrera está

vinculada en proyectos que influyen

los fluidos. Es necesario tener en

cuenta que la viscosidad de los

líquidos es mayor que la de los

gases, teniendo de referencia

realizamos ensayos de laboratorio

para presenciar la diferencia y la

acción de la Viscosidad de los

fluidos.

II. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Estudiar el comportamiento

de la viscosidad de los fluidos

por medio de la práctica, para

analizar la resistencia que

dicha propiedad posee.

Representar gráficamente los

datos obtenidos.

Determinar la viscosidad de

los fluidos a partir de la ley de

Stokes.

III. MARCO TEORICO

Ley de Stokes

La ley de Stokes se refiere a la

fuerza experimentada por objetos

esféricos moviéndose en el seno de

un fluido viscoso en un régimen

laminar de bajos números de

Reynolds.

En general la ley de Stokes es válida

en el movimiento de partículas

esféricas pequeñas desplazándose a

velocidades bajas, la ley de Stokes

puede escribirse como:

Fr = 6π η v r

Donde r es el radio de la esfera, v es

la velocidad con la que cae en el

fluido, y n la viscosidad del fluido.

La ley de Stokes se a comprobado

experimentalmente en multitud de

fluidos y condiciones.

Si las partículas están cayendo

verticalmente en un fluido viscoso

debido a su propio peso, puede

calcularse la velocidad de caída o

sedimentación, igualando la fuerza

de fricción con el peso aparente de

la partícula en el fluido.

Vs=29

r2g(P p−Pf )n

Donde:

Vs: es la velocidad de caída de las

partículas (velocidad límite).

g: es la aceleración de la gravedad.

Pp: es la densidad de las partículas.

Pf: es la densidad del fluido.

n: es la viscosidad del fluido.

IV. APLICACIONES

La ley de Stokes es el principio

usado en los viscómetros de bola en

caída libre, en los cuales el fluido

esta estacionario en un tubo vertical

de vidrio y una esfera de tamaño y

densidades conocidas, desciende a

través del líquido.

La utilidad de la ley de Stokes es

muy limitada, ya que solo se puede

aplicar a números Reynolds (con

respecto al diámetro y densidades

de la esfera), aplicaciones como:

Estudio de aerosoles.

Diseño de desaladoras de petróleo

crudo.

V. APLICACIONES A LA INGENIERÍA

CIVIL

Caracterización de materiales

sólidos y polímeros.

Diseño de sedimentacores.

Flocuación de arcillas.

Consistencia a la fracción fina.

La condición de humedad y el

estado físico de los suelos finos.

VI. CONCLUSIONES

Los líquidos con viscosidad baja

fluyen fácilmente y si la viscosidad

es elevada el líquido no fluye con

facilidad.

Se determina que entre más

pequeña sea la esfera, más lenta es

su velocidad en los fluidos.

Se determina que entre más denso

sea el líquido, menor velocidad

adquiere la esfera.

VII. PROCEDIMIENTO

Determinar la masa de cada una

de las esferas en una bascula

electrónica, con ayuda de un

calibrador medir el diámetro de

cada esfera.

Marcar el tubo con posiciones de

referencia para medir la distancia

de caída de la esfera.

Situar la esfera en la cima del

tubo con el fluido, se deja caer la

esfera y con un cronometro

medimos el tiempo que se

demora la esfera en recorrer la

distancia.

Repetimos el proceso 3 veces

con grupos de 5 esferas del

mismo diámetro, para cada

fluido. Repetir para 5 fluidos de

diferente densidad.

Tomar los datos de la densidad

por fluido, la distancia de caída y

el tiempo de caída de cada una

de las esferas

VIII. REFERENCIAS

www.bdigital.unal.edu.co

www.sc.ehu.es

http://www.ecured.cu/index.php/

Ley_de_Stokes