4a QUESTÃO
A massa específica de uma substância é definida pelo quociente da massa de uma amostra dessa substância pelo volume que ela ocupa. A densidade é, também, o quociente da massa pelo volume. A diferença é que a densidade é uma característica do corpo em uma dada temperatura.
ANDRADE, Luís Ricardo Arruda de. Física Geral e Experimental I. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019.
Considere 3 cubos de mesmo volume e materiais diferentes: ferro, gelo e chumbo. Em um recipiente contendo água e óleo, indique a alternativa correta, sabendo que:
- densidade da água
- densidade do óleo
- densidade do ferro
- densidade do gelo
- densidade do chumbo
ALTERNATIVAS
O óleo afunda no gelo, mas flutua na água.
Chumbo e ferro irão flutuar na superfície da água e óleo.
Teremos no fundo do recipiente óleo, depois a água e na superfície o gelo.
Teremos óleo no fundo do recipiente, gelo e água na parte superior do recipiente.
O gelo afunda no óleo, mas flutua na água, assim teremos água no fundo do recipiente, gelo na superfície óleo/água
e óleo na parte superior do recipiente.
Chumbo e ferro irão flutuar na superfície da água e óleo.
e óleo na parte superior do recipiente.
Passo 1
O enunciado apresenta três cubos de mesmo volume feitos de ferro, gelo e chumbo e um recipiente com duas camadas de líquido: água (densidade
) e óleo (
). As densidades dos sólidos são
,
e
. O objetivo é prever onde cada objeto ficará, usando o princípio de Arquimedes: um corpo flutua se sua densidade for menor que a do líquido, e afunda caso contrário.
Passo 2
Primeiro, determinamos a ordem de empilhamento dos líquidos. Como
a água fica no fundo e o óleo flutua em cima dela.
Passo 3
Para os cubos de ferro e chumbo vale
ou seja, ambos têm densidade maior que a da água. Eles afundam no óleo, atravessam a água e ficam no fundo do recipiente.
Passo 4
Para o cubo de gelo temos
Isso quer dizer que o gelo afunda no óleo (porque
) e flutua quando entra em contato com a água (porque
). Logo, ele vai afundar até a interface óleo–água e ficar ali flutuando.
Resposta
O gelo afunda no óleo, mas flutua na água, assim teremos água no fundo do recipiente, gelo na superfície óleo/água e óleo na parte superior do recipiente.