Exercício sobre densidade (com gabarito resolvido)
A densidade é uma propriedade específica da matéria, ou seja, cada material possui a sua. Para entender melhor a ideia de densidade, pense no algodão e no ferro. Para que tenhamos 1 kg de algodão e 1 kg de ferro precisaremos de muito mais algodão do que de ferro, pois o algodão é menos denso.
Dessa maneira, a densidade é compreendida através da relação da massa em razão (divisão) do volume. Logo, temos que:
d = densidade;
m = massa;
v = volume.
Portanto, para descobrir a densidade de um material basta dividir a massa do material pelo seu volume. Para tal é importante se atentar ao estado físico da matéria.
Teste seus conhecimentos através das questões abaixo.
Questão 1
Durante um experimento em um laboratório escolar, um aluno colocou diferentes substâncias em um cilindro medidor. Ele observou que uma substância ficou no fundo do cilindro, enquanto outras flutuaram sobre ela.
Com base nesse experimento, qual é a principal característica física que explica a posição das substâncias dentro do cilindro?
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
Resposta correta: letra c - A densidade de cada substância.
A densidade é a razão entre a massa e o volume de uma substância (ρ = m/V). No experimento citado, a substância que ficou no fundo do cilindro é a mais densa, pois ela é mais pesada por unidade de volume em comparação com as demais.
A densidade determina se uma substância afunda ou flutua em outra. A cor não afeta essa posição (alternativa a), e a temperatura ambiente (b) só alteraria a densidade se houvesse variação significativa. O volume (d) não determina a posição no recipiente, pois algo com grande volume pode ser menos denso. A viscosidade (e) está relacionada à fluidez e não à posição de equilíbrio em líquidos.
Portanto, a letra c é a opção correta, pois a altura do material no cilíndro demonstra a sua densidade.
Questão 2
Um objeto metálico de 200 g foi mergulhado em um recipiente com água. O volume de água deslocado foi de 50 cm³.
Qual é a densidade do objeto?
a) 2 g/cm³
b) 2,5 g/cm³
c) 3 g/cm³
d) 4 g/cm³
e) 5 g/cm³
Resposta correta: letra d - 4 g/cm3.
Para calcular a densidade, usamos a fórmula:
Dado: massa (m) = 200 g, volume (v) = 50 cm³
Substituindo na fórmula:
A densidade consiste em dividir a massa (200 g) pelo volume (50 cm³), o que resulta em 4 g/cm³.
Isso mostra como a densidade representa o quanto de matéria existe em um determinado espaço. Um valor mais alto indica maior compactação de massa.
Questão 3
Durante uma aula de laboratório, os alunos mediram a massa de uma pedra como sendo 300 g e, ao colocá-la em um cilindro com 100 mL de água, houve um deslocamento para 150 mL.
Qual é a densidade da pedra?
a) 1 g/mL
b) 2,5 g/mL
c) 1,5 g/mL
d) 3 g/mL
e) 2 g/mL
Resposta correta: letra e - 2 g/mL.
A fórmula da densidade é d = m/V.
m = 300 g
V = 150 mL
d = 300 / 150 = 2 g/mL
Portanto, a densidade da pedra é de 2 g/mL. Isso indica que a pedra tem uma massa de 2 gramas para cada mililitro de volume que ocupa. Como a densidade da água é de 1 g/mL, essa pedra afundaria, confirmando que a densidade dela é maior que a da água. A compreensão correta dessa fórmula é fundamental para resolver problemas envolvendo massa e volume.
Questão 4
Uma esfera de metal tem massa de 800 g e volume de 100 cm³.
A densidade da esfera é:
a) 6 g/cm³
b) 7 g/cm³
c) 8 g/cm³
d) 9 g/cm³
e) 10 g/cm³
Resposta correta: letra c - 8 g/cm3.
Usamos a fórmula d = m/V.
m = 800 g
V = 100 cm³
d = 800 / 100 = 8 g/cm³
Portanto, a densidade da esfera é de 8 g/cm³. Isso mostra que, para cada centímetro cúbico, temos 8 gramas de massa. Essa densidade é típica de metais como o aço. A aplicação da fórmula é direta, mas exige atenção às unidades.
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