Descripción: Medidas Electrónicas. Medición de impedancia. Máxima Transferencia de Potencia en componentes componentes pasivos. Resistencia Equivalente Serie de Capacitores electrolíticos, ERS.
Un support de cours de fonderie par le Professeur A. BOUAYAD, ENSAM-Méknès
Ejercicios Resueltos Analisis Matematico III Facultad de Ingenieria de Buenos Aires MurmisDescripción completa
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2 B et C
TP 8 : Mesure de la viscosité d’un liquide
TP 8 : Mesure de la viscosité d’un liquide 1. But Mesurer la viscosité de la glycérine en mesurant la vitesse de chute d’une bille en acier de faible diamètre à travers la glycérine gl ycérine..
2. Notions théoriques Une bille de rayon ra yon r se tombe dans un fluide. Les forces qui agissent sont :
*
le poids P le la bille : P m g bille Vbille g m = masse de la bille V = volume de la b ille = masse volumique de la bille
*
la poussée d’Archimède FA : FA liquide Vbille g
*
la force de frottement visqueuse Ff , donnée par la formule
v de Stokes : Ff 6 r r = rayon de la bille v = vitesse de chute constante constante = viscosité dynamique du fluide
3. Le viscosimètre à billes On lâche une bille e n acier de rayon r sans vitesse initiale d ans de la glycérine contenue dans un c ylindre ylindre de rayon r ayon R. (r << R) Au début de sa chute la bille est accélérée. Nous supposerons que sa vitesse v sera co nstante nstante quand q uand elle aura traversé la distance jusqu’à une première marque A. Entre A et B sa vitesse est constante. Tracez les forces agissant sur la bille pou r les deux situations suivantes :
la bille est tout juste j uste immergée ;
la bille descend entre A et B.
Ecrire la condition d’équilibre pour v constante. Etablir l’expression de la viscosité dynamique : =
(bille fluide ) Vbille g 6 r v
1
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TP 8 : Mesure de la viscosité d’un liquide
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4. Mesures *
Déterminer la température de la glycérine : ______________________
*
Déterminer le rayon R intérieur du récipient : ______________________
*
Déterminer le rayon de la bille : ____________________________
*
Déterminer la masse de la bille : ____________________________
*
Déterminer la distance AB : ___________________________
*
Lâcher la bille au-dessus du liquide. Essuyez la bille soigneusement avant de la réutiliser.
*
Déterminer le temps de chute de la bille entre A et B (10 mesures) et calculer la vitesse de la bille
t (s) v (m/s) t (s) v (m/s)
5. Calculs
Comment avez-vous calculé la vitesse v ?
Afin de calculer la viscosité dynamique de la glycérine on utilise la formule de Stokes. En réalité la formule de Stokes est seulement valable pour des récipients infiniment grands. Pour des récipients de taille finie (de forme cylindrique de rayon R) il faut corriger la formule :
= Données :
(bille fluide ) Vbille g 6 r v
1
g = 9,81 N/kg (glycérine) = 1,26 g / c m3 volume d’une sphère V
4 3
avec (1 2,1
r R
)
à 20°C r3
Calculez la masse volumique de l’acier (de la bille) !
Calculez la viscosité pour les 10 mesures et calculez la valeur moyenne :
Moyenne : __________________________
Trouvez l’unité S.I. de la viscosité.
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2 B et C
TP 8 : Mesure de la viscosité d’un liquide
6. Tableau avec quelques valeurs pour la viscosité acétone
20°C
0,00032 unités S.I.
eau
20°C
0,001002
plasma sanguin
37°C
0,0013
sang, normal
37°C
0,00208
huile de ricin
25°C
0,650
glycérine
20°C
1,49
La viscosité de la plupart des liquides augmente quand leur température baisse. Ainsi on chauffe le goudron avant de le répandre. Voilà aussi l’une des raisons pourquoi dans certains cas on couvre une personne blessée : la température de ses extrémités tend à diminuer parce que le flux sanguin est réduit à cause de la viscosité accrue du sang.
