O Experimento de Viscosidade

Acadêmicos:   Ana Carolina Jasansky de Souza (RA: 32000010)

 Andre Dornelas Fonte Boa (RA: 22004438)

 Matheus Khalil Monteiro Kodsi (RA: 21908165)

 Vitor Henrique Moscoso (RA: 21909171)

 João Pedro Cavalcante de Souza (RA: 22000590)

Relatório de Física Experimental 2: Viscosidade

1. Introdução Teórica

            A viscosidade faz parte do estudo de escoamento/deformação dos fluidos sendo caracterizada pela sua capacidade de escoamento. Em resumo, a viscosidade (também chamada de coeficiente de viscosidade) mede a resistência de um líquido em fluir, a uma dada temperatura. Dessa forma, quanto maior a viscosidade, menor será a velocidade com que o fluido se movimenta. Essa propriedade é proveniente do seu atrito interno, tendo origem nas forças de interação intermolecular.

            Para a determinação do coeficiente de viscosidade são conhecidos vários métodos, porém o método de Stokes apresenta-se com mais clareza. Seguindo com o conceito, observa-se uma esfera que cai livremente em um determinado fluido (Figura 1), nela atuam três forças: Força de Gravidade , Força de Empuxo Hidrostático  e a Força de Resistência da Viscosidade . Sua velocidade também é alterada conforme a esfera entra no fluido e com atuação da força de atrito, inicialmente ela caí em movimento acelerado e a velocidade vai aumentando. Posteriormente, a aceleração da esfera diminui e, finalmente, ela adquire velocidade com aceleração igual a zero. Com isso, para o cálculo do coeficiente de viscosidade fazemos o somatório de forças obtemos a equação abaixo:[pic 1][pic 2][pic 3]

[pic 4]

Figura 1 Forças atuantes em uma esfera que caí em um fluido

[pic 5]

Fonte: Próprios autores.

1. Objetivos

            O objetivo principal é determinar e analisar experimentalmente o coeficiente de viscosidade de um fluido.

1. Materiais

Os materiais utilizados no experimento foram:

- Esfera de Metal

- Esfera de Vidro

- Fluido: Glicerina

- Balança analítica

- Micrometro

- Proveta graduada

1. Procedimentos

      Para a realização do experimento, primeiramente foi feita as medições de massa das esferas (metálicas e vidro) com auxílio da balança analítica. Com o micrometro, foi obtido os valores de diâmetro das esferas. Posteriormente, a proveta vazia foi tarada na balança e assim, despejada na proveta a glicerina até o limite de graduação para obtenção da massa.

       Na segunda etapa foi realizada o experimento propriamente dito. Ele consistiu em jogar cada uma das esferas separadamente na proveta com glicerina e medir o tempo que elas levam para cair no fundo do recipiente. Para cada esfera foi realizada apenas uma medição, ou seja, obteve-se apenas um valor de tempo. Foi observado pelo professor responsável que em um primeiro momento (definido até o marco 50 ml) as esferas caem em movimento acelerado, e partir desse marco caem em movimento uniforme. Sendo assim, a velocidade será considerada apenas no movimento uniforme.

1. Dados experimentais

Nas medições iniciais, obteve-se os seguintes resultados:

Tabela 1: Medições de massas das esferas

Esfera	Massa (g)	Massa (kg)
Metálica	27,000	0,027
Vidro	10,000	0,010

Tabela 2: Medições de diâmetros das esferas

Esfera	Diâmetro (mm)	Diâmetro (m)
Metálica	19,020	0,01902
Vidro	19,180	0,01918

Tabela 3: Medição de massa do fluido glicerina

Glicerina
Volume (ml)	Massa (g)
100,000	123,000

           Ao realizar o experimento, jogando as esferas dentro da pipeta com glicerina, obteve-se os resultados abaixo:

Tabela 4: Medições de tempo das esferas caindo no fluido