Viscosimetro de Stokes

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Sumário 
 
 
1. Objetivo 02 
 
2. Definições materiais e instrumentos utilizados. 03 
 2.1 Esfera 03 
 2.2 Paquímetro 03 
 2.3 Micrometro 03 
 2.4 Viscosímetro 04 
 2.5 Becker graduado 04 
 2.6 Gel ultrasom 04 
2.7 Glicerina 04 
 2.8 Cronômetro 05 
 2.9 Balança digital 05 
 
3. Desenvolvimento 06 
 3.1 Diâmetro das esferas 06 
3.2 Calculo do volume das esferas 06 
3.3 Cálculo do peso das esferas (P=m*g) 06 
3.4 Calculo de densidade das esferas (D=m/v) 06 
3.5 Empuxo 07 
3.6 Força de Arrasto 08 
3.7 Calculo de tempo de percurso das esferas no liquido 08 
 
4. Conclusão 09 
 
5. Bibliografia 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Objetivo 
 
Trabalhar com utensílios e instrumentos de medição no laboratório, para a fixação de conteúdo 
teórico na disciplina de mecânica aplicada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. Definições materiais e instrumentos utilizados. 
 
 
2.1 Esfera 
(Quantidade utilizada: 3 com diâmetros e densidades diferentes) 
 
Uma esfera é um objeto tridimensional perfeitamente simétrico. Na matemática, o termo se refere 
à superfície de uma bola. Na física, esfera é um objeto (usado muitas vezes por causa de sua 
simplicidade) capaz de colidir ou chocar-se com outros objetos que ocupam espaço. 
 
2.2 Paquímetro 
(Quantidade utilizada: 1) 
 
 
 O paquímetro é um instrumento usado para medir as dimensões lineares internas, externas e de 
profundidade de uma peça. Consiste em uma régua graduada, com encosto fixo, sobre a qual 
desliza um cursor. 
 
 
2.3 Micrometro 
(Quantidade utilizada: 1) 
 
 
 
O micrômetro é um instrumento de precisão que consta basicamente de um parafuso 
micrométrico capaz de se mover ao longo do próprio eixo; é empregado para medir espessuras de 
lâminas e diâmetros de fios ou tubos. É feito por uma peça de aço BAC em forma de U — ou 
estribo. 
 
A esfera pode ser definida como "um sólido geométrico 
formado por uma superfície curva contínua cujos pontos 
estão equidistantes de outro fixo e interior chamado 
centro"; ou seja, é uma superfície fechada de tal forma que 
todos os pontos dela estão à mesma distância de seu 
centro, ou ainda, de qualquer ponto de vista de sua 
superfície, a distância ao centro é a mesma. 
 
 
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2.4 Viscosímetro de Stokes 
(Quantidade utilizada: 1) 
 
2.5 Becker forma baixo graduado (griffin) de 100 ml 
(Quantidade utilizada: 2 com 100 ml cada) 
 
 
 
Recipiente graduado, de vidro ou de material polimérico, utilizado para efetuar misturas ou 
medidas de material para análise. 
 
 
2.6 Gel ultrasom 
(Quantidade utilizada: ~110 ml) 
 
Gel ultrasônica é geralmente composto de propilenoglicol, água e, ocasionalmente, um corante. 
 
2.7 Glicerina 
(Quantidade utilizada: ~50 ml) 
 
Glicerina é um composto orgânico, também chamado glicerina ou glicerina. É um incolor, inodoro, 
viscoso líquido que é amplamente utilizado em formulações farmacêuticas. O glicerol tem três 
hidrofílicos grupos hidroxilas que são responsáveis pela sua solubilidade em água e sua 
higroscópica natureza. 
 
Fórmula molecular c 3 h 5 (oh) 3 
 Massa molar 92,09382 g / mol 
 Aparência Claro, incolor higroscópico 
 Odor inodoro 
 Densidade 1,261 g / cm ³ 
 Ponto de fusão 17,8 ° C (64.2 ° F) 
 
O viscosímetro é um instrumento usado para 
medição da viscosidade de um fluído. 
Função: Estudo do viscosímetro de Stokes, 
queda em um meio viscoso - a lei de Stokes, 
forças atuantes num corpo em queda num meio 
viscoso, força de empuxo, força de arrasto, 
número de Reynolds, viscosidade, viscosidade 
absoluta (viscosidade dinâmica), viscosidade 
cinemática, determinação da velocidade terminal 
da esfera num líquido, etc. 
 
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 Ponto de ebulição 290 ° C (554 ° F) [1] 
 Índice de refração (n D) 1,4746 
 Viscosidade 1.2 · pa s 
 
 
2.8 Cronômetro 
(Quantidade utilizada: 1) 
 
Cada um dos diversos tipos especiais de relógio para a tomada do tempo gasto em determinadas 
operações industriais. Atualmente devido ao avanço tecnológico a preferência tem recaído sobre 
cronômetros digitais devido ao baixo custo com manutenção, preços mais competitivos que os de 
ponteiro e por possuir elevada precisão nas medições. 
 
2.9 Balança digital 
(Quantidade utilizada: 1 balança de precisão) 
 
As balanças fazem parte das alavancas, sendo classificadas como alavancas interfixas, ou seja, o 
ponto de apoio fica entre a resistência e a potência. (resistência é a massa desconhecida 
enquanto potência é a massa padrão). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A Balança é um dispositivo mecânico ou eletrônico 
usado em residência, laboratório, empresa e indústria, 
para determinar o peso ou a massa de um objeto ou 
substância. 
Nas balanças, estão envolvidos princípios da estática, 
tais como: centro de massa, torque (ou momento) de 
uma força, equilíbrio estático. 
 
Definição: cronômetro SM (crono+metro), Instrumento para 
medir o tempo. Relógio com mecanismo especial suspenso 
numa caixa por suspensão Cardan, para assegurar 
máxima precisão, especialmente para determinar 
longitudes no mar e para outros fins que requerem 
medições de tempo muito exatas. Relógio que tem um 
ponteiro que pode ser acionado ou parado à vontade, para 
registrar o tempo exato, até frações de segundo, decorrido 
durante qualquer ação (uma corrida, por exemplo). 
 
6 
3. Desenvolvimento 
 
 
3.1 Diâmetro das esferas 
 
D1 maior = 6,35mm 
D2 meio = 4,49mm 
D3 menor = 3 mm 
 
3.2 Calculo do volume das esferas 
 
V1 = pi*D³ 
 6 
 
V1 = pi *0,635³ = 0,134 cm³ 
 6 
 
V1 = pi *0,449³ = 0,0474 cm³ 
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V1 = pi *0,3³ = 0,01414 cm³ 
 6 
 
3.3 Cálculo do peso das esferas 
 
[P=m*g] 
 
Utilizar g=980 cm*s-2 
 
Massa de cada esfera 
m1= 1,06 g 
m2 = 0,37 g 
m3 = 0,10 g 
 
P1=m*g 
P1=1,06*980 
P1=1038,8 cm*s-2 
 
P2=m*g 
P2=0,37*980 
P2=362,5 cm*s-2 
 
P3=m*g 
P3=0,10*980 
P3=98 cm*s-2 
 
 3.3 Calculo de densidade das esferas 
 
[D=m/v] 
 
D1=m/v 
D1= 1,06/0,134 
D1=7,91 g/cm³ 
 
D2=m/v 
D2= 0,37/0,0474 
D2=7,806 g/cm³ 
 
7 
 
D3=m/v 
D3= 0,10/0,01414 
D3=7,072 g/cm³ 
 
Diluição do Liquido 
 (gel/glicerina) (água) 
1/1 = 50ml / 50ml 
2/1 = 30 ml / 60 ml 
3/1 = 30 ml / 90 ml 
 
Densidade 
D1 = 85,92/100 = 0,8592 g/cm³ 
D2 = 79,51/90 = 0,8835 g/cm³ 
D3 = 111,1/120 = 0,9258 g/cm³ 
 
3.5 Empuxo 
 
[E=D liquido*V esfera*g] 
 
E = empuxo (Dina) = g*cm-2 
D liquido = densidade do liquido (g/cm³) 
V esfera = volume da esfera (cm³) 
g = força gravitacional (980 cm*s-2) 
 
 
E1 = D liquido*V esfera*g esfera maior densidade 1/1 
E1 = 1,03*0,134*980 = 135,26 cm* s-2 
 
E2 = D liquido*V esfera*g esfera meio densidade 1/1 
E2 = 1,03*0,0474*980 = 47,85 cm*s-2 
 
E3 = D liquido*V esfera*gesfera menor densidade 1/1 
E3 = 1,03*0,01414*980 = 14,27 cm*s-2 
 
E4 = D liquido*V esfera*g esfera maior densidade 2/1 
E4 = 1,01*0,134*980 = 132,63 cm*s-2 
 
E5 = D liquido*V esfera*g esfera meio densidade 2/1 
E5 = 1,01*0,0474*980 = 46,92 cm*s-2 
 
E6 = D liquido*V esfera*g esfera menor densidade 2/1 
E6 = 1,01*0,01414*980 = 13,99 cm*s-2 
 
E7 = D liquido*V esfera*g esfera maior densidade 3/1 
E7 = 0,99*0,134*980 = 130 cm*s-2 
 
E8 = D liquido*V esfera*g esfera meio densidade 3/1 
E8 = 0,99*0,0474*980 = 45,99 cm*s-2 
 
E9 = D liquido*V esfera*g esfera menor densidade 3/1 
E9 = 0,99*0,01414*980 = 13,72 cm*s-2 
 
Massa esfera maior = 1,045g = 1,045*980 = 1024,1 g*cm*s-2 
Massa esfera meio = 0,370g = 0,370*980 = 362,6 g*cm*s-2 
Massa esfera menor = 0,109g = 0,109*980 = 106,8 g*cm*s-2 
 
 
8 
3.6 Força de Arrasto 
 
[Fd = P-E] 
 
Fd - força de arrasto (dina) 
P = peso 
E=empuxo 
 
 
Fd = P-E 
Fd1 = 1024,1-135,26 = 888,84 cm*s-2 ESFERA MAIOR DENSIDADE 1/1) 
 
Fd = P-E 
Fd2 = 362,6-47,85 = 314,75 cm*s-2 ESFERA MEIO DENSIDADE 1/1) 
 
Fd = P-E 
Fd3 = 106,82-14,27 = 92,55 cm*s-2 ESFERA MENOR DENSIDADE 1/1) 
 
Fd = P-E 
Fd4 = 1024,1-132,63 = 891,47 cm*s-2 ESFERA MAIOR DENSIDADE 2/1) 
 
Fd = P-E 
Fd5 = 362,6-45,99 = 316,61 cm*s-2 ESFERA MEIO DENSIDADE 2/1) 
 
Fd = P-E 
Fd6 = 106,82-13,99 = 92,83 cm*s-2 ESFERA MENOR DENSIDADE 2/1) 
 
Fd = P-E 
Fd7 = 1024,1-130 = 894,10 cm*s-2 ESFERA MAIOR DENSIDADE 3/1) 
 
Fd = P-E 
Fd8 = 362,6-45,99 = 316,61 cm*s-2 ESFERA MEIO DENSIDADE 3/1) 
 
Fd = P-E 
Fd9 = 106,82-13,72 = 93,10 cm*s-2 ESFERA MENOR DENSIDADE 3/1) 
 
 
 
3.7 Calculo de tempo de percurso das esferas no liquido 
 
Liquido: Glicerina pura 
Percurso percorrido: 10 cm 
 
Esfera Maior 0,98s 
Esfera meio 1,93s 
Esfera Menor 3,63s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
4. Conclusão 
 
Os experimentos realizados puderam confirmar vários itens teóricos no estudo da viscosidade dos 
líquidos. Pode-se tomar medidas experimentais, efetuar cálculos com elas, e comparar a dados 
achados na teoria. Os dados obtidos nos experimentos ficaram dentro dos limites aceitos para os 
teóricos, o que dá uma certa validade aos experimentos realizados e serve de base aos conceitos 
aprendidos. 
Assim, o experimento, apesar de válido, ainda contém muito erro, como impurezas no 
viscosímetro e contaminação das amostras por meio de resíduos que não saíram durante a 
lavagem da vidraria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
5. Bibliografia 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Esfera 
 
http://msohn.sites.uol.com.br/paquimet.htm 
 
http://www.feiradeciencias.com.br/sala03/03_16.asp 
 
http://www.feiradeciencias.com.br/sala03/03_16.asp 
 
http://insightltda.com.br/insight-equipamento-cientifico-1133- 
 
http://translate.google.com.br/translate?hl=pt- 
BR&langpair=en%7Cpt&u=http://wiki.answers.com/Q/What_is_chemical_composition_of_ultrasou
nd_gel 
 
http://translate.google.com.br/translate?hl=pt-
BR&langpair=en%7Cpt&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Glycerol 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cron%C3%B4metro 
 
http://servlab.fis.unb.br/matdid/1_2000/uilton/balanca/balhist.htm 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Esfera