Contenuto
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Calcolo della densità della palla
- Calcolo della densità del liquido
- Misurare la viscosità del liquido
La viscosità del liquido è una misura dell'attrito interno di un liquido. I liquidi ad alta viscosità scorrono lentamente, mentre i liquidi a bassa viscosità scorrono rapidamente. La lava ha una viscosità relativamente alta; l'acqua ha un livello relativamente basso. È possibile misurare la viscosità di un liquido misurando la velocità di una sfera mentre cade attraverso il liquido. La velocità della sfera, combinata con le densità relative della sfera e del liquido, può essere utilizzata per calcolare la viscosità del liquido.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Misurando la velocità di una sfera di metallo caduta in un contenitore di liquido, è possibile determinare la viscosità dei liquidi.
Calcolo della densità della palla
Misura la massa della tua palla, usando il tuo equilibrio. Ad esempio, supponiamo che la massa della palla sia di 0,1 chilogrammi (kg).
Trova il raggio della palla misurando prima il diametro (distanza di una linea retta attraverso la palla nella parte più larga). Dividi il diametro per 2; questo dà il raggio della tua palla. Calcola il volume della palla collegando il raggio all'equazione per il volume di una sfera. Supponiamo che il cuscinetto a sfere abbia un raggio di 0,01 metri (m). Il volume sarebbe:
Volume = 4/3 x pi x (0,01 m) ^ 3 = 0,00000419 m ^ 3
Calcola la densità della palla dividendo la sua massa per il suo volume. La densità della palla nell'esempio sarebbe:
Densità = 0,1 kg ÷ 0,00000419 m ^ 3 = 23,866 kg / m ^ 3
Calcolo della densità del liquido
Misura la massa del tuo cilindro graduato quando è vuoto. Quindi misurare la massa del cilindro graduato con 100 millilitri (ml) di liquido. Supponiamo che il cilindro vuoto avesse una massa di 0,2 kg e con fluido la sua massa fosse di 0,45 kg.
Determinare la massa del fluido sottraendo la massa del cilindro vuoto dalla massa del cilindro con il fluido. Nell'esempio:
Massa del liquido = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg
Determina la densità del fluido dividendo la sua massa per il suo volume. Esempio:
Densità del fluido = 0,25 kg ÷ 100 mL = 0,0025 kg / mL = 0,0025 kg / cm ^ 3 = 2.500 kg / m ^ 3*
1 mL è uguale a 1 cm ^ 3 * 1 milione di centimetri cubici equivalgono a 1 metro cubo
Misurare la viscosità del liquido
Riempi il tuo cilindro graduato alto con il liquido in modo che sia a circa 2 cm dalla parte superiore del cilindro. Usa il tuo pennarello per tracciare un segno 2 cm sotto la superficie del liquido. Segna un'altra linea a 2 cm dalla parte inferiore del cilindro.
Misurare la distanza tra i due segni sul cilindro graduato. Supponiamo che la distanza sia di 0,3 m.
Lascia andare la palla sulla superficie del liquido e usa il cronometro per capire quanto tempo impiega la palla a cadere dal primo al secondo segno. Supponiamo che la palla abbia impiegato 6 secondi per perdere la distanza.
Calcola la velocità della palla che cade dividendo la distanza che è caduta per il tempo impiegato. Nell'esempio:
Velocità = 0,3 m ÷ 6 s = 0,05 m / s
Calcola la viscosità del liquido dai dati raccolti:
Viscosità = (2 x (densità della sfera - densità del liquido) x g x a ^ 2) ÷ (9 x v), dove
g = accelerazione dovuta alla gravità = 9,8 m / s ^ 2 a = raggio del cuscinetto a sfere v = velocità del cuscinetto a sfere attraverso il liquido
Collega le tue misurazioni all'equazione per calcolare la viscosità del liquido. Per l'esempio, il calcolo sarebbe simile al seguente:
Viscosità = (2 x (23.866 - 2.500) x 9,8 x 0,01 ^ 2) ÷ (9 x 0,05) = 93,1 secondi pasquali