Laboratório de Engenharia: Viscosímetro de Stokes

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1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
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LABORATÓRIO DE ENGENHARIA 
VISCOSÍMETRO DE STOKES 
 
INSTRUÇÕES GERAIS 
 
 
 
1. Nesta prática, você analisará a manipulará a viscosidade dos fluidos, utilizando o 
método viscosímetro de Stokes. 
 
2. Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da 
experiência virtual e para respostas às perguntas frequentes a respeito do 
VirtuaLab. 
 
3. Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial 
VirtuaLab” presente neste Roteiro. 
 
4. Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual, você encontrará as 
instruções para realização desta prática na subseção “Procedimentos”. 
 
5. Ao finalizar o experimento, responda aos questionamentos da seção “Avaliação 
de Resultados”. 
 
 
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RECOMENDAÇÕES DE ACESSO 
 
PARA ACESSAR O VIRTUALAB 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome; 
2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox; 
3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador; 
4. Verifique se o seu navegador está atualizado; 
5. Realize teste de velocidade da internet. 
 
Na página a seguir, apresentamos as duas principais dúvidas na utilização dos 
Laboratórios Virtuais. Caso elas não se apliquem ao seu problema, consulte a nossa seção 
de “Perguntas Frequentes”, disponível em: https://algetec.movidesk.com/kb/pt-br/ 
Neste mesmo link, você poderá usar o chat ou abrir um chamado para o contato com 
nossa central de suporte. Se preferir, utilize os QR CODEs para um contato direto por 
Whatsapp (8h às 18h) ou para direcionamento para a central de suporte. Conte conosco! 
ATENÇÃO: 
O LABORATÓRIO VIRTUAL DEVE SER ACESSADO POR COMPUTADOR. ELE NÃO DEVE SER 
ACESSADO POR CELULAR OU TABLET. 
O REQUISITO MÍNIMO PARA O SEU COMPUTADOR É UMA MEMÓRIA RAM DE 4 GB. 
SEU PRIMEIRO ACESSO SERÁ UM POUCO MAIS LENTO, POIS ALGUNS PLUGINS SÃO 
BUSCADOS NO SEU NAVEGADOR. A PARTIR DO SEGUNDO ACESSO, A VELOCIDADE DE 
ABERTURA DOS EXPERIMENTOS SERÁ MAIS RÁPIDA. 
 
 
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PERGUNTAS FREQUENTES 
 
 
1) O laboratório virtual está lento, o que devo fazer? 
 
a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> 
“Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a 
opção e reinicie o navegador. 
 
b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de 
trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações 
gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de 
máximo desempenho. 
Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de 
vídeo instalado na máquina. 
 
c) Feche outros aplicativos e abas que podem sobrecarregar o seu computador. 
 
d) Verifique o uso do disco no Gerenciador de Tarefas (Ctrl + Shift + Esc) -> 
“Detalhes”. Se estiver em 100%, feche outros aplicativos ou reinicie o 
computador. 
 
 
 
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2) O laboratório apresentou tela preta, como proceder? 
 
a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> 
“Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a 
opção e reinicie o navegador. Caso persista, desative a opção e tente 
novamente. 
 
b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de 
trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações 
gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de 
máximo desempenho. 
Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de 
vídeo instalado na máquina. 
 
c) Verifique se o navegador está atualizado. 
 
 
 
 
 
 
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DESCRIÇÃO DO LABORATÓRIO 
 
 
MATERIAIS NECESSÁRIOS 
 
• Cronômetro; 
• Esferas; 
• Tubos; 
• Água; 
• Óleo; 
• Glicerina. 
 
 
PROCEDIMENTOS 
 
1. COMPREENDENDO O FUNCIONAMENTO DA PRÁTICA 
 
Para dar início ao laboratório virtual de viscosímetro de Stokes, é necessário 
explorar os principais recursos disponíveis. 
 
 
 
 
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2. ENCONTRANDO A VELOCIDADE DE ESCOAMENTO 
 
Para encontrar a velocidade de escoamento das esferas metálicas é necessário que 
sejam feitas diversas medidas do tempo de queda entre dois pontos conhecidos. 
Acione o cronômetro. Em seguida, mova uma das esferas para o tubo que contém 
água. Cronometre o tempo de queda e repita esse procedimento mais três vezes. 
Em seguida, troque a esfera e repita o mesmo procedimento. 
 
Tubo com Água 
Diâmetro 
da Esfera 
Tempo de queda (s) 
Média do Tempo 
de queda (s) 
Distância 
Percorrida (m) 
Velocidade 
Média (m/s) 
10 mm 
8 mm 
6 mm 
5 mm 
Tabela 1 - Dados experimentais da água. 
 
Repita o procedimento nas outras tubulações contendo óleo e glicerina e preencha as 
tabelas abaixo. 
 
Tubo com Óleo 5W20 
Diâmetro 
da Esfera 
Tempo de queda (s) 
Média do Tempo 
de queda (s) 
Distância 
Percorrida (m) 
Velocidade 
Média (m/s) 
10 mm 
8 mm 
6 mm 
5 mm 
Tabela 2 - Dados experimentais do óleo 5W20. 
 
 
 
 
 
 
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Tubo com Glicerina 
Diâmetro 
da Esfera 
Tempo de queda (s) 
Média do Tempo 
de queda (s) 
Distância 
Percorrida (m) 
Velocidade 
Média (m/s) 
10 mm 
8 mm 
6 mm 
5 mm 
Tabela 3 - Dados experimentais da glicerina. 
 
 
 
 
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3. DETERMINANDO A VISCOSIDADE 
 
Para o cálculo da viscosidade dinâmica neste experimento, deve ser utilizada a 
equação 9 do resumo teórico. Todos os dados necessários para aplicar esta equação, 
além daqueles encontrados nas tabelas preenchidas anteriormente, são 
apresentados na lista abaixo: 
• 𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (água) é de 1000 kg/m³; 
• 𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (5w20) é de 852 kg/m³ 𝜌; 
• 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (glicerina) é de 1250 kg/m³; 
• 𝜌𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 é de 7850 kg/m³; 
• 𝑔 é de 9,81 m/s². 
 
Os valores reais da viscosidade cinemática dos fluidos utilizados neste experimento 
são: 
• A viscosidade cinemática da água é de 9,86 × 10−7 m²/s. 
• A viscosidade cinemática do óleo 5W20 é de 5,05 × 10−5 m²/s. 
• A viscosidade cinemática da glicerina é de 6,61 × 10−4 m²/s. 
Sabendo que o erro relativo percentual pode ser encontrado utilizando a seguinte 
formula: 
𝐸𝑟𝑟𝑜 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 =
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 − 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙
× 100 
 
Importante: Para realizar o cálculo da velocidade corrigida, apresentada na equação 
8 do resumoteórico, é necessário saber o valor de R (raio interno do tubo), que no 
caso deste laboratório virtual é de 22 milímetros. 
 
Realize o cálculo do erro relativo percentual para cada viscosidade cinemática 
encontrada e preencha a coluna adequada da tabela 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fluido: Água 
Diâmetro 
da Esfera 
Velocidade 
Média 
(m/s) 
Velocidade 
Corrigida 
(m/s) 
Viscosidade 
Dinâmica 
Viscosidade 
Cinemática 
Erro Relativo 
Percentual 
10 mm 
8 mm 
6 mm 
5 mm 
Tabela 4 - Dados para análise da água. 
 
Repita o procedimento da etapa de determinação da viscosidade para preencher a 
tabela 5. 
 
Fluido: 5w20 
Diâmetro 
da Esfera 
Velocidade 
Média 
(m/s) 
Velocidade 
Corrigida 
(m/s) 
Viscosidade 
Dinâmica 
Viscosidade 
Cinemática 
Erro Relativo 
Percentual 
10 mm 
8 mm 
6 mm 
5 mm 
Tabela 5 - Dados para análise do óleo 5w20. 
 
Repita o procedimento da etapa de determinação da viscosidade para preencher a 
tabela 6. 
 
Fluido: Glicerina 
Diâmetro 
da Esfera 
Velocidade 
Média 
(m/s) 
Velocidade 
Corrigida 
(m/s) 
Viscosidade 
Dinâmica 
Viscosidade 
Cinemática 
Erro Relativo 
Percentual 
10 mm 
8 mm 
6 mm 
5 mm 
Tabela 6 - Dados para análise da glicerina. 
 
 
 
 
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4. AVALIANDO OS RESULTADOS 
 
Siga para a seção “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com 
o que foi observado nos experimentos. 
 
5. FINALIZANDO A PRÁTICA 
 
Desabilite o cronômetro e assegure que todas as esferas estão na mesa. 
 
 
 
 
 
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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
 
 
1. Compare os valores encontrados para a viscosidade cinemática de forma 
experimental com o valor da viscosidade cinemática real. Os valores encontrados 
da tabela 4, podem ser utilizados para representar a viscosidade cinemática da 
água? Justifique. 
 
 
2. Quais são as principais fontes de erros para este experimento? 
 
 
3. Compare os valores encontrados para a viscosidade cinemática de forma 
experimental com o valor da viscosidade cinemática real. Os valores encontrados 
da tabela 5, podem ser utilizados para representar a viscosidade cinemática da 
água? Justifique. 
 
 
4. Quais são as principais fontes de erros para este experimento? 
 
 
 
 
 
 
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TUTORIAL VIRTUALAB 
 
 
1. COMPREENDENDO O FUNCIONAMENTO DA PRÁTICA 
 
Utilize a barra de rolagem para realizar a leitura de todo o texto no guia, clicando em 
“FECHAR” somente após a leitura. 
 
 
Explore o menu de visualizações e teste cada uma das clicando com o botão esquerdo 
do mouse sobre a câmera que deseja visualizar ou utilize atalhos no teclado. 
 
 
 
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Explore agora o menu com os objetos clicando com o botão esquerdo do mouse sobre 
cada opção. Note que cada item selecionado ficará com sombreamento vermelho. 
 
 
 
 
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2. ENCONTRANDO A VELOCIDADE DE ESCOAMENTO 
 
Ligue o cronômetro clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele. 
 
 
 
Explore o funcionamento do cronômetro clicando com o botão esquerdo do mouse no 
botão esquerdo do cronômetro para iniciar/parar a contagem e no botão direito para 
reiniciar a contagem exibida no display. Também é possível utilizar a tecla “Espaço” para 
iniciar/parar a contagem. 
 
 
 
 
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Entenda o funcionamento da escala de tempo do cronômetro clicando com o botão 
esquerdo do mouse sobre a escala. Esta ferramenta é disponibilizada neste laboratório 
virtual pois alguns dos fenômenos observados durante os experimentos podem ser 
muito rápidos, o que tornaria a obtenção de dados muito difícil. 
 
 
 
Mova a esfera metálica de 10 mm para o tubo de água clicando com o botão do mouse 
sobre ela e apertando a tecla “Q”. 
 
 
 
 
 
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Solte a esfera e cronometre o tempo de queda colocando o cursor do mouse sobre o 
tubo com água e pressione simultaneamente as tecla “Q” e “ESPAÇO” do teclado. 
 
 
 
Pare o cronometro pressionando a tecla “ESPAÇO” e anote o valor disponível no visor 
do cronômetro. 
 
 
 
 
 
 
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Eleve a esfera colocando o cursor do mouse sobre o tubo e pressionando a tecla “Q”. 
Repita o procedimento de medição do tempo de queda mais três vezes, preenchendo 
as medidas de tempo necessário para completar a coluna de tempo de queda para o 
diâmetro da esfera que está sendo utilizada. A tabela que deve ser preenchida 
encontra-se no item 2 desse roteiro. 
 
 
 
Coloque a esfera na mesa colocando o cursor do mouse sobre o tubo e pressionando a 
tecla “W”. 
 
 
 
Repita o procedimento realizado nesta etapa para as esferas metálicas com diâmetro de 
8, 6 e 5 mm, completando a tabela 1. Repita o procedimento realizado nesta etapa para 
o tubo com água para os tubos com óleo 5W20 e com glicerina, preenchendo as tabelas 
2 e 3. 
 
 
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3. DETERMINANDO A VISCOSIDADE 
 
Volte para o passo 3 do procedimento neste roteiro e realize os cálculos necessários 
para determinar a viscosidade. 
 
 
4. AVALIANDO OS RESULTADOS 
 
Siga para a seção “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o 
que foi observado nos experimentos. 
 
 
5. FINALIZANDO A PRÁTICA 
 
Desabilite o cronômetro e assegure que todas as esferas estão na mesa.