viscosidade

Preparação do trabalho.

a) Explique muito sucintamente em que consiste a viscosidade de um líquido, a que se deve, e de que grandezas físicas depende.

b) Com base no gráfico da Figura 1, determine, aproximadamente, qual o tempo de queda necessário para garantir que a esfera de aço a cair dentro da glicerina atinja 95% da velocidade limite.

c) Deduza a expressão ( 1) para a velocidade limite. Faça um diagrama de forças explicativo.

d) Considerando (ver procedimento experimental), determine a expressão do limite superior do erro associado à velocidade limite

e) Identifique quais as grandezas físicas que variam durante a experiência. Linearize a equação (1) com o objectivo de determinar o coeficiente de viscosidade ɳ do líquido.

f) Construa uma tabela onde figurem as grandezas físicas a medir, as grandezas a calcular as variáveis x e y, resultantes da linearização (ver procedimento experimental de modo a saber o nº de medições).

g) Escreva as expressões que lhe permitem obter a partir dos parâmetros da recta (m±Δm e b±Δb).

h) Conhecendo a massa, Mn±ΔMn, de n esferas de aço de diâmetro, D ±ΔD, escreva a expressão que lhe permita, a partir dessa informação, determinar a massa volúmica do aço e o respectivo erro associado

i) Meça a massa de um número, n, razoável de esferas de 4 mm.

j) Limpe as esferas com o produto fornecido e confirme o diâmetro. Deixe cair uma das esferas de maior diâmetro (4 mm) largando-a na zona central do tubo, junto à superfície mas no interior do fluido . Estime a partir de que distância L da superfície do fluido se pode considerar que a esfera cai com velocidade constante (ver Figura 2b).

m) Determine a partir dos dados obtidos na alínea i) a massa volúmica do aço. Compare o resultado