A densidade é uma característica importante da matéria. Cada tipo de material tem sua própria densidade. Para entender isso, vamos comparar dois materiais, o algodão e o ferro. Para conseguir 1 kg de algodão, precisamos de muito mais volume do que de ferro, porque o algodão é menos denso.
Em termos simples, a densidade é calculada pela relação entre a massa e o volume. A fórmula é:
[ d = \frac{m}{v} ]
- d = densidade
- m = massa
- v = volume
Para saber a densidade de um material, basta dividir sua massa pelo volume. É bom lembrar que a densidade pode mudar dependendo do estado físico do material, seja sólido, líquido ou gasoso.
Vamos ver alguns exemplos e testar seus conhecimentos!
Questão 1
Em uma aula de ciências, um aluno fez um experimento com várias substâncias em um cilindro. Ele notou que uma substância ficou no fundo, enquanto outras flutuaram.
Qual característica física explica isso?
a) A cor das substâncias
b) A temperatura ambiente
c) A densidade de cada substância
d) O volume das substâncias
e) A viscosidade das substâncias
Gabarito: a resposta correta é a letra c – a densidade de cada substância. A substância que ficou embaixo é a mais densa. Isso acontece porque ela possui mais massa por volume comparada às outras.
A densidade é o que determina se um material vai afundar ou flutuar. Por exemplo, a cor não influencia essa posição, assim como a temperatura, a menos que haja uma mudança significativa. O volume também não garante a posição, pois um objeto grande pode ser leve. A viscosidade é outra coisa, relacionada à fluidez.
Questão 2
Um objeto de metal com 200 g foi colocado em um recipiente cheio de água. O volume de água que subiu foi de 50 cm³.
Qual é a densidade do objeto?
Cálculo: Usamos a fórmula da densidade:
[ d = \frac{m}{v} ]
Substituindo:
[ d = \frac{200}{50} = 4 \, \text{g/cm}^3 ]
Isso mostra que o objeto tem uma densidade de 4 g/cm³. Um valor alto indica que o material é bem compacto.
Questão 3
Durante uma aula, os alunos pesaram uma pedra e descobriram que pesava 300 g. Ao colocá-la em um cilindro com 100 mL de água, o nível da água subiu para 150 mL.
Qual é a densidade da pedra?
Cálculo: Usamos a fórmula novamente.
Substituindo:
[ d = \frac{300}{150} = 2 \, \text{g/mL} ]
Isso significa que a pedra tem uma massa de 2 gramas para cada mililitro que ocupa. Como a densidade da água é de 1 g/mL, a pedra vai afundar.
Questão 4
Uma esfera metálica pesa 800 g e ocupa um volume de 100 cm³. Qual é a densidade da esfera?
Cálculo:
Aplicando a fórmula da densidade:
[ d = \frac{800}{100} = 8 \, \text{g/cm}^3 ]
Essa densidade indica que a esfera é bem pesada para o seu tamanho. Geralmente, metais como o aço têm uma densidade alta, portanto, essa esfera é densa.
Encerramento
A densidade é um conceito crucial que ajuda a entender como diferentes materiais se comportam em várias situações. Quando você se depara com um líquido e um sólido, a densidade deles determina se um objeto flutua ou não.
Agora que você praticou com essas questões e entendeu como funciona a densidade, continue explorando esse tema. Conhecer a densidade é um passo importante para compreender melhor a matéria ao nosso redor e suas propriedades!
