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OBJETIVOS: Obse Observ rvar ar y anal analiz izar ar el comp compor orta tami mient ento o del del movi movimi mien ento to de un cuerpo cuerpo,, cuan cuando do se muev mueve e a través través de un luido, luido, analizando las dierentes uerzas uerzas !ue interact"a interact"an n en este proceso# proceso# $omo por e%emplo: el peso del cuerpo, las uerzas de co&esi'n entre las moléculas del luido o por uerzas de ad&erencia entre el luido y el recipiente !ue lo contiene, o entre el luido y el s'lido# ( su vez, se trata de determinar el coeiciente de viscosidad de dierentes luidos tales como: a)ua, alco&ol, aceite y otros, utilizando el e l método de precipitaci'n# *(+$O TE+I$O: -.ué -.ué es es un lu luid ido o y !ué !ué lo car carac acte teri riza za/ / 0os 0os lui luido doss son son sust sustan anci cias as !ue !ue se cara caract cter eriz izan an por! por!ue ue su masa masa tien tiene e la capa capaci cida dad d de deormarse escurriendo cuando reciben el eecto de una uerza, por muy pe!ue1a !ue esta sea# 0os )ases y los l2!uidos son luidos, concretament concretamente e por su movilidad movilidad al deormarse deormarse debido al eecto de cual!uier uerza e3terna# -( !ué se deno denomin mina a co&es co&esi'n i'n y ad&er ad&erenc encia/ ia/ $O4ESI5: 6uerza de atracci'n entre moléculas de la misma clase, est7 mantiene %untas a las moléculas de un s'lido# (84ESI5: 0as moléculas de distintas clases, la uerza de atracci'n entre moléculas de dierente clase, las caracter2sticas de las sustancias implicadas, determinan !ue uerza controla la acci'n sobre la supericie de contacto# -( !ué se denomina denominan n luidos luidos ne9tonianos ne9tonianos y luidos luidos no ne9toniano ne9tonianos/ s/ $ite $ite al)unos al)unos e%emplos# e%emplos# 60I 60I8O 8O 5E;T 5E;TO5 O5I( I(5O 5O:: (!uel (!uello loss lui luido doss dond donde e el esu esuer erzo zo cort cortan ante te es dire direct ctam amen ente te proporcional a la rapidez de la deormaci'n# E%emplos: ()ua, (ire,
E# -$'mo es la uerza uerza resistiv resistiva a !ue produce produce un luido luido sobre sobre un cuerpo cuerpo eséric esérico o en movimient movimiento/ o/
0E? 8E STO>ES: Se reiere a la uerza de ricci'n e3perimentada por ob%etos eséricos moviéndose en el seno del luido viscoso en un ré)imen laminar# =ara los ob%etos muy pe!ue1os denomina la uerza de rozamiento# 0a ley de STO>ES nos da dic&a uerza para unas esera: 6r: 6 πηvr 8onde r es el radio de la esera, la velocidad determinada por: 2r
V@
2
( ρ ❑o − ρ ) g 9η
● -.ué conceptos b7sicos undamentan el método de precipitaci'n con el cual se !uiere calcular el coeiciente de viscosidad/ El principio de (r!u2medes es un principio 2sico !ue airma !ue un cuerpo total o parcialmente sumer)ido en un luido en reposo recibe un empu%e de aba%o &acia arriba i)ual al peso del volumen del luido !ue desalo%a# Esta uerza recibe el nombre de empu%e &idrost7tico o de (r!u2medes# ● -En !ué unidades ASI se representa el coeiciente de viscosidad/ 0a unidad del coeiciente de viscosidad en el sistema internacional de unidades es: Ns m
2
@
Kg ms
❑
8onde: N @ 5e9ton s @ Se)undo m @ *etro Kg @ nidad de *asa
● -.ué importancia tiene el comportamiento viscoso de luidos en el comportamiento de los ve&2culos, especialmente en supericies mo%adas/ 0a velocidad de los elementos lubricados !ue operan a altas velocidades no permiten muc&o al lubricante para u)arse de entre las dos supericies, por lo !ue bastar2a con un lubricante de ba%a viscosidad mantener las supericies separadas, donde &ay muc&o tiempo para !ue se u)ue el lubricante por lo !ue se re!uiere un aceite con muc&a resistencia# En un ve&2culo !ue se desplaza en l2nea recta sobre una supericie mo%ada en la parte delantera de los neum7ticos se produce una pe!ue1a ola de va)ue !ue es desplazada continuamente &acia los lados, manteniendo el contacto entre el neum7tico y el pavimento# Si incrementamos la velocidad del ve&2culo y a pesar de la ba%a resistencia del a)ua, no &abr7 tiempo suiciente para !ue se u)ue el a)ua por los lados, por lo !ue se producir7 el in)reso de la cu1a del l2!uido entre ambas supericies, perdiendo el control# ● -=odr2a &acer un estudio de las caracter2sticas de los aceites lubricantes utilizados en los ve&2culos/
0os motores modernos son dise1ados para !ue uncionen con lubricantes multi)rado !ue le provean una protecci'n a los cambios bruscos de temperatura# 0a viscosidad de un aceite proviene de la ricci'n interna del mismo: Entre m7s viscoso sea el aceite, mayor ser7 la ricci'n interna del aceite# (l utilizar un aceite con ba%a viscosidad en un motor, la ricci'n interna el aceite ser7 menor, resultando en un consumo menor de combustible, ya !ue el motor &ar7 menos esuerzo para mover los pistones# =+O$E8I*IE5TO, *CTO8O O ($TIVI8(8ES: 6OTO 8E0 *O5T(JE:
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+ES0T(8OS ES=E+(8OS: -.ué podr2a su)erir en relaci'n con el movimiento de ob%etos en el aire y dentro de l2!uidos/ El movimiento de los ob%etos en el aire es m7s r7pido ya !ue su densidad es menor, mientra !ue en un l2!uido su densidad es mayor# -=or !ué es importante determinar la velocidad terminal de la esera !ue cae, a partir de la )r7ica propuesta/ En la )licerina se puede apreciar !ue al inicio de la curva la relaci'n entre las variables no es lineal y conorme la esera avanza la relaci'n entre el tiempo y la posici'n se va &aciendo lineal, lo !ue indica !ue la esera alcanza su velocidad terminal, es decir, velocidad constante -.ué calidad tienen sus resultados en comparaci'n con los valores te'ricos/ En las dierentes eseras cambia el porcenta%e de error el cual se puede determinar !ue es un poco )rande pero siendo as2 el resultado es bueno teniendo en cuenta todos los actores !ue aectan en la toma de datos# -.ué situaciones reales se relacionan con esta pr7ctica/ El movimiento de cual!uier ob%eto dentro del a)ua impide el movimiento estando en contacto con este# -=odr2a plantear su)erencias respecto de la pr7ctica/ .ue se pudiera realizar el e3perimento con otros tipos de luidos#
8(TOS, T(B0(S, <+D6I$(S: Esera : F Acm
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(5D0ISIS 8E 8(TOS EF=E+I*E5T(0ES: Se pudo analizar de todos los datos tomados en el laboratorio !ue respecto a los valores te'ricos estos ueron un poco le%anos aun!ue teniendo en cuenta todos los actores !ue
interieren se puede determinar !ue estos son adecuados para la realizaci'n de los c7lculos de viscosidad de manera correcta $O5$0SIO5ES: Se puede concluir !ue )racias a un luido y a un ob%eto se puede determinar la viscosidad de manera e3perimental teniendo en cuenta las densidades de cada ob%eto y luido, adem7s el radio del ob%eto y la velocidad de éste dentro del luido# Teniendo en cuenta el porcenta%e de error de las viscosidades respecto al valor te'rico se puede concluir !ue los c7lculos realizados ueron buenos ya !ue este porcenta%e est7 dentro del ran)o !ue dio la proesora#
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BIB0IO<+(6(: SE+;(? +aymond, Je9ett Jo&n# 62sica para ciencias e in)enier2a# Volumen # T&omson editores, se3ta edici'n# HGG# SE(+S, WemansXy, ?oun)# 62sica universitaria, Volumen # =earson, (ddison ;esley# ndécima edici'n# HGGK# 0E( Susan# 62sica, la naturaleza de las cosas# Volumen # Internacional, T&omson editores, # 0(5E resse +onald# 62sica universitaria, Volumen # T&omson editores# HGGH# *(+$E0O (lonso Ed9ard 6inn# 62sica# (ddison ;esley Iberoamericana# Ediciones de L G A secci'n M Y G *(T(IF $laudio# *ec7nica de luidos y m7!uinas &idr7ulicas# Editorial 4arla# Se)unda edici'n# Seciones H Y K# &ttp:es#9iXipedia#or)9iXiViscosidad &ttp:999#cenam#m3yvviscosidad#asp &ttp:999#sc#e&u#essb9ebisicadinamicaviscosidadviscosidad#&tml &ttp:999#seed#slb#comesscictrlabviscosityinde3#&tm &ttp:999#construaprende#com0abG=racGZ#&tml &ttp:999#isicanet#com#arisicaunidadestbLZviscosidadcinematica#p&p &ttp:conversiones#asXnumbers#com$onversionViscosidad#asp3 &ttp:es#mimi#&umedicinaviscosidad#&tml
