Comparando densidades

O que tem a densidade a ver com a a flutuação?

Para tentar responder a essa pergunta, vamos calcular a densidade da água. Antes disso, precisamos determinar experimentalmente o volume e a massa de uma ou mais amostras desse líquido.

Exemplos de resultados dessas determinações são:

• 1 cm³ de água tem massa 1 g;
• 2 cm³ de água têm massa 2 g;
• 100 cm³ de água têm massa 100 g;
• 1.000 cm³ de água têm massa 1.000 g.

Com esses dados chegamos a:

Assim, comparando os valores de densidades:

d_água = 1 g/cm³ , d_cortiça = 0,32g/cm³ , d_chumbo = 11,3 g/cm³

Concluímos que:  d_cortiça < d_água< d_chumbo

Densidade e flutuação

O resultado a que chegamos (d_cortiça < d_água < d_chumbo) sugere que a cortiça flutua na água, pois é menos densa que esta; e que o chumbo afunda. pois é mais denso que esse líquido. De fato, muitas evidências experimentais permitiram aos cientistas concluírem que essa afirmação é verdadeira.

A combinação entre as densidades permite prever se um corpo irá afundar ou flutuar em certo líquido. Imagine por exemplo, que uma bolinha de gude (d = 2,7 g /cm³) e um pedaço de isopor (d = 0,03 g/cm³) sejam colocados num frasco com azeite de oliva (d= 0,92g/cm³). O que podemos prever?

O pedaço de isopor, menos denso que o azeite, irá flutuar nele. E a bolinha de gude, mais densa que ele, irá afundar.

Alguns fatores que afetam a densidade

A densidade depende, em primeiro lugar, do material em questão e, em segundo lugar, da temperatura deste material. Um aquecimento, por exemplo, provoca a dilatação do material (aumento de volume), o que interfere no valor da densidade.

No caso dos gases, cujo volume é muito sensível à variação de pressão, a densidade, além de depender da temperatura, depende também da pressão. Portanto, se houver mudanças de estado físico de uma subtância, ocorrerão também mudanças na densidade desta substância. O fato de a água líquida, por exemplo, possuir uma densidade de 1 g/cm³, e a água sólida (gelo), de 0,92 g/cm³, permite-nos entender por que o gelo flutua na água.