procedimento

Laboratório de Física II

O número de Reynolds é definido como a razão entre as forças inerciais e as forças viscosas que atuam sobre o projétil, e pode ser expresso como:

Profª. Fabiane de Jesus
Prof. Jules Soares
Prof. Sandro Barboza Rembold

=

Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas
Universidade Estadual de Santa Cruz
Material de apoio à disciplina de Laboratório de Física II e Física Experimental
II.

EXPERIMENTO 5 – FORÇA DE ARRASTO NUM FLUIDO: VISCOSÍMETRO DE
STOKES
Introdução
Quando uma esfera se move verticalmente, com velocidade constante no interior de um fluido viscoso em repouso, a força peso é contrabalançada pela soma da força de empuxo e a força de arrasto, ou seja:
=
+ (1) onde o empuxo é dado por:
(2),
= sendo a aceleração da gravidade dada por (9,81 ± 0,05) / .
A força de arrasto, ou força resistente, sobre uma esfera foi estudada por
Newton, que obteve uma equação geral para esta força que atua sobre um projétil que se move em um fluido:
1
= (3)
2
onde é o coeficiente de arrasto, é a densidade do fluido, é a velocidade relativa entre o projétil e o fluido e é a área de seção transversal do objeto, medida perpendicularmente ao seu movimento no interior do fluido. O depende tanto da velocidade do projétil em relação coeficiente de arrasto ao fluido quanto do seu formato tridimensional.

(4),

onde é alguma dimensão característica do projétil (ex.: diâmetro, no caso de uma esfera), é a velocidade do projétil em relação ao fluido e é a viscosidade do fluido. O coeficiente de arrasto pode ser expresso em termos do número de Reynolds, mas essa relação depende do regime de movimento (como a intensidade da turbulência no meio).Em 1851, George
Stokes obteve uma relação entre e para uma esfera quando
< 1, permitindo escrever a expressão