ley stokes

14
Instituto Tecnológico De Mexicali Laboratorio Integral 1 Equipo: Brookfield Practica: Ley de Stokes Alumnos: Ibarra Aguilar Grecia Fausto Vega Luis Martin Cuevas López Mayra Mariza Puentes Robles Joshua Issac Villafuerte Ruiz Brenda Maritza Torres Hernández Irving Marcial Salazar Dueñas Gustavo Enrique Vásquez López Francisco Enrique Hernández Morales Diana Paulina Tecnológico de Mexicali Página I

Upload: brenda-villafuerte

Post on 14-Apr-2017

347 views

Category:

Engineering


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Ley stokes

Instituto TecnológicoDe Mexicali

Laboratorio Integral 1Equipo: BrookfieldPractica: Ley de Stokes

Alumnos: Ibarra Aguilar GreciaFausto Vega Luis Martin Cuevas López Mayra MarizaPuentes Robles Joshua IssacVillafuerte Ruiz Brenda MaritzaTorres Hernández Irving MarcialSalazar Dueñas Gustavo EnriqueVásquez López Francisco Enrique Hernández Morales Diana Paulina

Objetivo general

Tecnológico de Mexicali Página I

Page 2: Ley stokes

Observar y determinarla velocidad en la que atravie-sa un objeto solido a un fluido viscoso contenido en un tubo tomando en cuenta diferentes densidades poniendo una canica y dejándola caer en él.

Objetivo especifico

Comprobar que a mayor viscosidad tardara más tiempo en llegar al fondo del objeto.Comparar dos canicas de diferentes tamaños con las mismas sustancias y observar el tiempo que tarda en llegar al fondo.Comparar resultados obtenidos de viscosidad con los reales establecidos.

Tecnológico de Mexicali Página II

Page 3: Ley stokes

Marco teóricoLa Ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscoso en un régimen laminar de bajos números de Reynolds. En general la ley de Stokes es válida en el movi-miento de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas.La ley de Stokes puede escribirse como:

Dónde:R es el radio de la esfera, v su velocidad y η la vis-cosidad del fluido.La condición de bajos números de Reynolds implica un flujo laminar lo cual puede traducirse por una ve-locidad relativa entre la esfera y el medio inferior a un cierto valor crítico. En estas condiciones la resistencia que ofrece el medio es debida casi exclusivamente a las fuerzas de rozamiento que se oponen al deslizamiento de unas capas de fluido sobre otras a partir de la capa límite adherida al cuerpo. La ley de Stokes se ha comprobado experimentalmente en multitud de flui-dos y condiciones.

Tecnológico de Mexicali Página III

Page 4: Ley stokes

Tecnológico de Mexicali Página IV

Page 5: Ley stokes

Si las partículas están cayendo verticalmente en un fluido viscoso debido a su propio peso puede calcu-larse su velocidad de caída o sedimentación igualan-do la fuerza de fricción con el peso aparente de la partícula en el fluido.

Dónde:Vs es la velocidad de caída de las partículas (Velocidad límite)g es la aceleración de la gravedad,ρp es la densidad de las partículas yρf es la densidad del fluido.η es la viscosidad del fluido.r es el radio equivalente de la partícula.

Tecnológico de Mexicali Página V

Page 6: Ley stokes

Material

2 Canicas (diferente volu-men) 3 probetas de 250 mlHiloCinta adhesivaBalanza

Vernier

Reactivos

GlicerinaAceite de carroAceite vegetalCronometro

Procedimiento

Tecnológico de Mexicali Página VI

Page 7: Ley stokes

Pedir el material adecuado y lavarloUna vez e material seco pesar las probetas y canicas

Agregarle a cada una de las probetas las diferentes sustancias 200ml cada una

A las canicas colocarles un hilo con poca cinta adhesiva para así tener un control de ella

Tomar la canica y dejarla caer sobre el fluido, tomar el tiempo en que cae hasta el fondo

Tecnológico de Mexicali Página VII

Page 8: Ley stokes

Repetir el paso 5 con los otros 2 fluidos

Volver a repetir 5 y 6 pero con diferente canica que es de dife-rente peso y ta-maño

Hacer los cálcu-los necesarios

Una vez realiza-da la practica lavar todo el material y entregarlo

Rasgos generales a tomar en cuen-taAntes de empezar con los cálculos se tomaron en cuenta la medición de volúmenes a partir del diáme-tro y las densidades de las esferas así como el diá-Tecnológico de Mexicali Página VIII

Page 9: Ley stokes

metro del contenedor de los fluidos también hay que tomar en cuenta la temperatura del laboratorio don-de se está llevando a cabo la práctica y la presión atmosférica en el lugar.

Tecnológico de Mexicali Página IX

Page 10: Ley stokes

Cálculos y resultados

Análisis

Tecnológico de Mexicali Página X

Page 11: Ley stokes

Pudimos percatarnos en la diferencia de la densidad que mostraba cada fluido y así mismo determinar cómo afectaba la viscosidad en la caída de nuestras esferas aun utilizando una con menor peso, también pudimos observar que los resultados de la viscosi-dad dinámica obtenidos se alejan mucho de la reali-dad si la esfera (canica) es más grande, he incluso si las paredes del recipiente están muy cerca de dicha esfera también nos afecta y hace desvariar los resul-tados, cumpliendo así con la ley de Stokes.

Observaciones

Para nuestra practica habíamos tomado una canica muy grande y tuvimos que tomar las otras más pe-queñas porque si pasaba dentro del fluido pero con rozamiento.

Observamos que nuestros demás compañeros tarda-ban mucho en sacar la canica de la probeta y noso-tros colocamos un pedacito de cinta adhesiva junto con un hilo porque así podríamos despreciar el peso y poderla sacar con facilidad de la probeta.

Bibliografía

Tecnológico de Mexicali Página XI

Page 12: Ley stokes

Bird R. Byron. “Fenómenos de Transporte”. Edito-rial Reverte, México (1992)http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/stokes/stokes.html

Tecnológico de Mexicali Página XII