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:
dágua = 1 g/cm3 , dcortiça = 0,32g/cm3 , dchumbo = 11,3 g/cm3
Concluímos que: dcortiça < dágua< dchumbo
Densidade e flutuação
O resultado a que chegamos (dcortiça < dágua < dchumbo) 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.
