La viscosità può essere definita come il grado di resistenza di un liquido a fluire. Prendi l`acqua e la melassa. L`acqua scorre relativamente liberamente, mentre la melassa è meno liquida. Poiché la melassa scorre meno facilmente, ha una viscosità maggiore dell`acqua. Sebbene ci siano diversi metodi tra cui scegliere per misurare la viscosità, forse il meno complicato è far cadere una pallina in un contenitore trasparente di liquido di cui si desidera determinare la viscosità. Ma questo funziona solo se la palla è abbastanza piccola che il flusso intorno alla palla sia veramente viscoso e non si crei turbolenza. La palla dovrebbe anche essere molto più piccola del contenitore in modo che la palla possa cadere nel liquido ad almeno 5 "sezioni trasversali della palla" dalla parete laterale.
Passi
Parte 1 di 2: Comprensione della viscosità
1. La definizione di viscosità. La viscosità misura la resistenza di un liquido a fluire. Un liquido ad alta viscosità, come il miele, scorre molto lentamente. Un fluido a bassa viscosità, come l`acqua, scorre rapidamente. L`unità di viscosità è un secondo pascal (Pa s).
2. Definire l`equazione per la viscosità. Questo esperimento utilizza le dimensioni di una sfera e il suo passaggio attraverso un liquido per calcolarne la viscosità. L`equazione della viscosità è: [2(pagS-Pl)ga]/9v. Qui è PS la densità della sfera, pl la densità del liquido, G l`accelerazione gravitazionale, un il raggio della sfera, e v la velocità della sfera.

3. Comprendere le variabili nell`equazione della viscosità. La densità è la massa per unità di volume di un oggetto ed è indicata da a P. In questa equazione si misura la densità di entrambe le sfere, PS, come il liquido, Pl cosa sta passando. Il raggio della sfera, un può essere trovato misurando la circonferenza della sfera e dividendo quella per 2π. L`accelerazione di gravità G, è una costante che dipende dall`atmosfera del pianeta in cui ti trovi. In questo caso sei sulla Terra, e così è G pari a 9,8 m/s. La velocità v della sfera, viene calcolato durante l`esperimento ed è il tempo (in metri al secondo (m/s)) impiegato dall`oggetto per percorrere una certa distanza.
Parte 2 di 2: Misurazione della viscosità
1.
Raccogli i materiali necessari per l`esperimento. Per calcolare la viscosità di un liquido servono una sfera, un cilindro graduato, un righello, un cronometro, il liquido in questione, una bilancia e un calcolatore. Questo esperimento ha molti passaggi, ma se seguito correttamente, puoi calcolare la viscosità di qualsiasi liquido con esso.
- La sfera può essere una pallina di marmo o di acciaio. Assicurarsi che il diametro non superi la metà del diametro del cilindro graduato in modo che possa essere facilmente sbloccato nel cilindro.
- Un cilindro graduato è un contenitore di plastica con segni su un lato per misurare un volume.
- Puoi usare un orologio invece di un cronometro, ma le tue misurazioni saranno più accurate con un cronometro.
- Il liquido dovrebbe essere abbastanza chiaro da poter vedere il marmo mentre scende attraverso il liquido. Testare vari fluidi a diverse portate per vedere come differisce la loro viscosità.

2.
Calcola la densità della sfera che hai scelto. Il
densità sia dell`atmosfera che del liquido sono necessari per calcolare la viscosità. La formula per la densità è

, per cui
D la densità è,
m la massa dell`oggetto e
v il volume dell`oggetto.
Misurare la massa posizionando la sfera su una bilancia. Annotare la massa in grammi (g).Determinalo volume della sfera con la formula V=(4/3) x π x r, dove V è il volume, π è la costante 3.14 e R il raggio della sfera. Puoi calcola il raggio misurando la circonferenza della sfera e dividendola per 2π.Puoi anche trovare il volume misurando lo spostamento dell`acqua in un cilindro graduato. Annotare la posizione iniziale dell`acqua, posizionare il bulbo nell`acqua e quindi annotare il nuovo livello dell`acqua. Sottrarre il primo livello dell`acqua dal secondo livello dell`acqua. Il risultato è il volume del tuo bulbo in millilitri (ml).Calcola la densità della sfera con la formula
. L`unità di densità è g/ml.3. Determina la densità del liquido che vuoi misurare. Utilizzando la stessa formula di densità, si calcola quindi la densità del liquido in questione.
Misurare la massa del liquido pesando prima il cilindro graduato vuoto. Versare il liquido nel cilindro calibrato e poi pesarlo nuovamente. Sottrarre la massa del cilindro vuoto dal cilindro contenente il liquido, per la massa del liquido in grammi (g).Determinare il volume del liquido utilizzando il cilindro graduato calibrato e le marcature sul lato del cilindro graduato. Registrare il volume in millilitri (ml).Usa la formula
e i valori misurati, per calcolare la densità del liquido in g/ml.4. Riempire il cilindro graduato con il liquido da misurare e segnare le posizioni in alto e in basso del cilindro. Versa lentamente il liquido sperimentale nel cilindro graduato, riempiendolo a metà o per tre quarti.
Fare un segno vicino alla parte superiore del cilindro, a circa 2,5 dalla parte superiore del fluido.Disegna un secondo segno a circa un pollice dal fondo del cilindro graduato.Misurare la distanza tra i segni superiore e inferiore. Posiziona la parte inferiore del righello sul segno inferiore e misura la distanza dal segno superiore.5. Misura il tempo impiegato dalla palla per colmare la distanza tra i segni fatti. Lascia cadere la pallina nel liquido e avvia il cronometro quando la parte inferiore della pallina ha raggiunto il segno nella parte superiore del cilindro. Quando la pallina ha raggiunto il segno che hai segnato sul fondo del cilindro, ferma il cronometro.
I liquidi a bassa viscosità sono più difficili da misurare con questo metodo perché è più difficile avviare e fermare il cronometro con precisione.Ripeti questo passaggio almeno tre volte (più volte lo ripeti, più accurata sarà la tua lettura) e calcola la media su tre volte. Per trovare la media, somma i tempi di ogni singolo esperimento e dividi per il numero di esperimenti che hai eseguito.6.
Calcola la velocità della sfera. La velocità è una misura della distanza percorsa rispetto al tempo impiegato per percorrere quella distanza. La formula per la velocità è

per cui
v la velocità è,
D la distanza percorsa e
T il tempo.
Applica le tue misurazioni all`equazione
per determinare la velocità della sfera.7. Calcola la viscosità del liquido. Utilizzare le informazioni ottenute nella formula della viscosità: viscosità=[2(pS-Pl)ga]/9v per cui PS è la densità della sfera, pl la densità del liquido, G l`accelerazione gravitazionale (un valore fisso, 9,8 m/s), un il raggio della sfera e v la velocità della sfera.
Ad esempio, supponiamo che la densità del liquido sia 1,4 g/ml, la densità della sfera sia 5 g/ml, il raggio della sfera sia 0,002 m e la velocità della sfera sia 0,05 m/s.Inseriscilo nell`equazione: viscosità=[2(5-1.4)(9.8)(0.002)^2] /(9 x 0.05)=0.00062784 Pa sConsigli
- Una tabella dati ti aiuta a tenere traccia delle tue misurazioni in modo da poter tenere tutto organizzato.
- Tutte le misurazioni devono essere metriche.
- Non dimenticare di annotare le unità alla fine del calcolo.
Avvertenze
- Assicurarsi che non ci siano acqua o altri liquidi nel cilindro graduato all`avvio. La presenza di un altro liquido potrebbe rendere le letture errate.
- Quando riempite il cilindro graduato con il liquido, fate attenzione a non avvicinarvi troppo alla parte superiore. Se non lasci abbastanza spazio, lo spostamento del liquido causato dalla sfera può causare il traboccamento del liquido, causando errori di calcolo.
- Pulisci e asciuga la lampadina dopo l`uso tra ogni prova, prima di farla cadere di nuovo nel cilindro graduato.
- La palla che usi deve avere una densità maggiore del liquido in prova affinché questo processo funzioni.
Necessità
- Sfera piccola e solida o oggetto sferico che non galleggia sul liquido in prova
- Liquido per misurare la densità di
- Cilindro graduato, con un diametro cinque volte maggiore della sfera
- Calcolatrice
- Cronometro
- Bastoncino di misurazione o altro righello metrico
- Matita evidenziatore
- Bilancia o Equilibrio
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