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Para determinar el valor de la velocidad de régimen que alcanza la bolita de acero cuando se deja caer en la parafina, podemos utilizar la ecuación de la ley de Newton para la fuerza de arrastre viscoso. La ecuación para la fuerza de arrastre viscoso es:
F_{\text{arrastre}} = 6\pi \eta r v
Donde:
- F_{\text{arrastre}} es la fuerza de arrastre viscoso
- \eta = 1.6 \, \text{Pas} (viscosidad dinámica de la parafina)
- r es el radio de la bolita de acero (supondremos un valor para este cálculo)
- v es la velocidad de la bolita de acero en el régimen estacionario
Dado que la bolita de acero tiene un peso de 2 \times 10^{-3} \, \text{N}, podemos igualar este peso a la fuerza de arrastre viscoso en el estado estacionario:
mg = 6\pi \eta r v
Dado que m = 2 \times 10^{-3} \, \text{kg}, podemos calcular la masa de la bolita de acero. Luego, podemos calcular el radio de la bolita suponiendo una densidad típica para el acero.
Finalmente, una vez que se calcula el radio, podemos despejar la velocidad de régimen (velocidad terminal) v de la ecuación.
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