Relat Rio 5

Relatório 5 – Lei de Stokes

Resumo

Neste experimento estudamos o movimento de um corpo em meio viscoso, assim como a lei de Stokes que rege esse movimento. Encontramos o valor de 0,8394 Pa.s para a viscosidade da mistura de água + glicerina, o que nos mostrou um valor de 93% de glicerina na mistura.

Objetivo

O objetivo do experimento é investigar o movimento de uma esfera em um meio viscoso (mistura de glicerina com água), estudando a lei de Stokes e suas implicações, além de determinar o percentual de água na glicerina.

Procedimento e tratamento de dados

Montamos o experimento conforme a Figura 2, ajustando a distância L entre as marcas, a partir do instante em que a esfera atingia a velocidade limite (V’L). Soltamos então cada esfera 10 vezes para calcular o tempo de uma marca a outra, calculando assim a velocidade V’L com os tempos e L.

A equação (1) que corrige a velocidade V’L e a velocidade real VL utiliza o fator de correção de Ladenburg (K) e é a seguinte: Ela é decorrente da Lei de Stokes para o caso específico da velocidade ser constante (Peso=Força viscosa + empuxo), como ocorre no experimento ao atingirmos a velocidade limite.

Como abandonamos 5 esferas com raios diferentes, montamos a Tabela 1, com o tempo de percurso, a velocidade medida V’L, o raio de cada esfera e a velocidade corrigida. Também colocamos o fator de correção de Ladenburg para cada esfera logo abaixo da tabela.

Tabela 1 – Tabela com os valores da velocidade limite V’L, tempo t, raio de cada esfera R, e velocidade corrigida VL.

N
V'l(cm/s)
t (s)
R(mm)
Vl(cm/s)
1
6,494
2,31
2
7,169376
2
6,55
2,29
2
7,2312
3
6,466
2,32
2
7,138464
4
6,329
2,37
2
6,987216
5
6,494
2,31
2
7,169376
6
6,494
2,31
2
7,169376
7
6,466
2,32
2
7,138464
8
6,579
2,28
2
7,263216
9
6,579
2,28
2
7,263216
10
6,579
2,28
2
7,263216
11
5
3,00
1,75
5,455
12
5
3,00
1,75
5,455
13
5,102
2,94
1,75
5,566282
14
5,119
2,93
1,75
5,584829
15
5,051
2,97
1,75
5,510641
16
4,95
3,03
1,75
5,40045
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