Viscozitate și legea lui Stokes

Sfetcu, Nicolae (2025). ”Planul înclinat și coeficientul de frecare μ”, în Index Academic, I 2025, DOI: 10.58679/IA11947

 

PDF: https://www.indexacademic.ro/pdf/viscozitate-si-legea-lui-stokes/

HTML: https://www.telework.ro/ro/viscozitate-si-legea-lui-stokes/

 

Concepte: regim laminar, forțe.
Ce faci: lași bile metalice mici să cadă într-un borcan cu glicerină/ulei; cronometrezi viteza terminală.
Măsori: η = 2r²(ρ_s − ρ_l)g/9v_t.
Extinde: dependența cu temperatura (apa caldă vs. rece).

 

Lucrarea prezintă determinarea experimentală a viscozității dinamice a unui lichid prin metoda „bilei în cădere”, în regim Stokes, pentru o sferă mică ce atinge viteză terminală într-un fluid. Sunt expuse fundamentul teoretic (legea lui Stokes, echilibrul greutate–flotabilitate–frecare) și relația operațională pentru η, valabilă la curgere laminară (număr Reynolds mic).  Protocolul experimental include măsurarea razei bilei, a distanței dintre repere și a timpilor de trecere pentru calculul vitezei terminale, precum și determinarea densităților și a temperaturii.  Se discută principalele surse de incertitudine (cronometraj, diametru, efecte de perete) și criterii de validare, precum verificarea proporționalității dintre v_t și r².  Un exemplu numeric pentru glicerină indică o concordanță bună cu valorile tabulate și evidențiază dependența puternică de temperatură a viscozității.  Sunt propuse extensii: studiul η(T), corecții de perete, achiziție video pentru dinamica v(t) și comparația cu viscozimetria capilară/rotativă, pentru a plasa metoda într-un context metrologic mai larg.

Cuvinte cheie: experiment, viscozitate, viscozitatea dinamică, legea lui Stokes, flotabilitate, curgere laminară, număr Reynolds, criterii de validare, viscozimetria