Fonte esercizio
L’Amaldi per i licei scientifici.blu 1 – Pagina M214 – Dinamica dei fluidi – Problemi generali – #4

Difficoltà

Facile

Testo

L’intensità della forza di attrito viscoso che agisce su una sfera immersa in acqua è 0,015N. La sfera scende alla velocità costante di 9,6m/s.

Richieste

Qual è il raggio della sfera? (r=?)
Quale dovrebbe essere la velocità della sfera se fosse immersa in olio d’oliva, per sperimentare la stessa forza d’attrito viscoso? (v₂=?)

Soluzioni

r=0,083m
v₂=0,11m/s

Dati

Fv = 0,015N (Forza d’attrito viscosa)
v₁ = 9,6m/s (Velocità sfera immersa nell’acqua)
η₁ = 10^-3 Pa*s (Coefficente di viscosità dell’acqua)
η₂ = 8,4*10^-2 Pa*s (Coefficente di viscosità dell’olio d’oliva)

Formule necessarie

Fv = 6πηrv (legge di Stokes)

Procedimento

r = Fv / (6πη₁v₁)
r = 0,015N / (6 * π * 10^-3Pa*s * 9,6m/s) = 0,083m

v₂ = Fv / (6πη₂r)
v₂ = 0,015N / (6 * π * 8,4*10^-2Pa*s * 0,083m) = 0,11m/s