La viscosité liquide est une mesure du frottement interne d'un liquide. Les liquides à viscosité élevée s'écoulent lentement, tandis que les liquides à faible viscosité s'écoulent rapidement. La lave a une viscosité relativement élevée; l'eau est relativement faible. Vous pouvez mesurer la viscosité d'un liquide en mesurant la vitesse d'une sphère lorsqu'elle tombe dans le liquide. La vitesse de la sphère, combinée aux densités relatives de la sphère et du liquide, peut être utilisée pour calculer la viscosité du liquide.

TL; DR (Trop long; n'a pas lu)

En mesurant la vitesse d'une boule de métal tombée dans un récipient de liquide, vous pouvez déterminer la viscosité du liquide.
Calcul de la densité de la balle

Mesurez la masse de votre balle, en utilisant votre balance . Par exemple, supposons que la masse de la balle soit de 0,1 kilogramme (kg).

Trouvez le rayon de la balle en mesurant d'abord le diamètre (distance d'une ligne droite à travers la balle dans la partie la plus large). Divisez le diamètre par 2; cela donne le rayon de votre balle. Calculez le volume de la balle en branchant le rayon dans l'équation du volume d'une sphère. Supposons que le roulement à billes ait un rayon de 0,01 mètre (m). Le volume serait:

Volume \u003d 4/3 x pi x (0,01 m) ^ 3 \u003d 0,00000419 m ^ 3

Calculez la densité de la balle en divisant sa masse par son volume. La densité de la balle dans l'exemple serait:

Densité \u003d 0,1 kg ÷ 0,00000419 m ^ 3 \u003d 23 866 kg /m ^ 3
Calcul de la densité du liquide

Mesurer la masse de votre cylindre gradué lorsqu'il est vide. Mesurez ensuite la masse de votre cylindre gradué avec 100 millilitres (ml) de liquide dedans. Supposons que le cylindre vide ait une masse de 0,2 kg et que le fluide ait une masse de 0,45 kg.

Déterminez la masse du fluide en soustrayant la masse du cylindre vide de la masse du cylindre contenant le fluide. Dans l'exemple:

Masse de liquide \u003d 0,45 kg - 0,2 kg \u003d 0,25 kg

Déterminez la densité du fluide en divisant sa masse par son volume. Exemple:

Densité du fluide \u003d 0,25 kg ÷ 100 mL \u003d 0,0025 kg /mL \u003d 0,0025 kg /cm ^ 3 \u003d 2500 kg /m ^ 3
*

< em> 1 ml est égal à 1 cm ^ 3
* 1 million de centimètres cubes équivalent à 1 mètre cube
Mesure de la viscosité du liquide

Remplissez votre grand cylindre gradué avec le liquide pour qu'il soit à peu près 2 cm du haut du cylindre. Utilisez votre marqueur pour faire une marque à 2 cm sous la surface du liquide. Tracez une autre ligne à 2 cm du bas du cylindre.

Mesurez la distance entre les deux marques sur le cylindre gradué. Supposons que la distance soit de 0,3 m.

Laissez la balle aller à la surface du liquide et utilisez votre chronomètre pour chronométrer combien de temps il faut pour que la balle tombe de la première marque à la deuxième marque. Supposons qu'il ait fallu au ballon 6 secondes pour descendre la distance.

Calculez la vitesse de la balle qui tombe en divisant la distance qu'elle a chuté par le temps qu'il a fallu. Dans l'exemple:

Vitesse \u003d 0,3 m ÷ 6 s \u003d 0,05 m /s

Calculez la viscosité du liquide à partir des données que vous avez collectées:

Viscosité \u003d ( 2 x (densité de la bille - densité du liquide) xgxa ^ 2) ÷ (9 xv), où

g \u003d accélération due à la gravité \u003d 9,8 m /s ^ 2 a \u003d rayon du roulement à billes v \u003d vitesse de la balle roulement à travers le liquide

Branchez vos mesures dans l'équation pour calculer la viscosité du liquide. Pour l'exemple, le calcul ressemblerait à ceci:

Viscosité \u003d (2 x (23 866 - 2 500) x 9,8 x 0,01 ^ 2) ÷ (9 x 0,05) \u003d 93,1 secondes pascales