O assunto de física que mais cai depois de velocidade média — e que também é o tema nº 1 da ONC. Dois coelhos numa cajadada.
Rotina de sempre: resumo junto, treino sozinho, 3 problemas mostrando a conta. Dica pro pai: se der 5 minutos, faça o experimento junto — um copo com água, uma pedra e um pedaço de isopor (ou uma tampa de plástico). Ver acontecer antes de calcular muda tudo.
Resumo · uma página
Densidade responde: "pra cada pedacinho de espaço, quanta matéria tem ali dentro?" Não é o mesmo que "ser pesado": 1 kg de chumbo e 1 kg de algodão têm a mesma massa, mas o algodão ocupa um espaço enorme — ele é menos denso.
d = massa ÷ volume · m = d × V · V = m ÷ d
É a mesma estrutura de v = d ÷ t de segunda-feira. Se você entendeu uma, entendeu a outra.
Em g/cm³ ou em kg/m³. A ponte entre elas: 1 g/cm³ = 1000 kg/m³.
A água tem densidade 1 g/cm³ (ou 1000 kg/m³). Ou seja: 1 cm³ de água = 1 g, e 1 litro de água = 1000 g = 1 kg. Metade das questões de densidade se resolve só com isso.
A regra é uma comparação, não uma conta:
| densidade do corpo menor que a do líquido | densidade maior | densidade igual |
| flutua 🛟 | afunda ⬇️ | fica parado no meio |
Por isso o gelo (0,92 g/cm³) flutua na água (1 g/cm³) e uma pedra de alumínio (2,7 g/cm³) afunda — não importa o tamanho do pedaço. Um navio de aço flutua porque, contando o ar de dentro dele, a densidade do conjunto é menor que 1.
Todo corpo dentro de um líquido recebe um empurrão de baixo pra cima, chamado empuxo. É por isso que você se sente mais leve na piscina.
O empuxo vale exatamente o peso do líquido que o corpo empurrou pra fora do lugar (o líquido deslocado). Corpo maior mergulhado = mais água deslocada = mais empuxo.
Daí sai o truque de medir volume: se você afunda uma pedra numa proveta e a água sobe de 200 mL pra 260 mL, o volume da pedra é 60 cm³ (1 mL = 1 cm³).
Quando um corpo está flutuando parado, o empuxo equilibra exatamente o peso. Traduzindo pra conta: a massa de líquido deslocada é igual à massa do corpo. Guarde essa frase — ela é a chave do Problema 3.
Treino repetitivo · faça no papel
Divida a massa pelo volume.
Escreva "flutua" ou "afunda". Compare com 1 — só isso.
m = d × V · V = m ÷ d. Lembre: 1 cm³ de água = 1 g.
Problemas dissertativos · mostre a conta
Um bloco retangular mede 10 cm × 5 cm × 2 cm e tem massa de 200 g.
a) Qual é o volume do bloco, em cm³?
b) Qual é a densidade dele, em g/cm³?
c) Colocado num balde de água, ele flutua ou afunda?
Uma proveta contém 200 mL de água. Uma pedra de massa 300 g é mergulhada completamente nela, e o nível da água sobe para 320 mL.
a) Qual é o volume da pedra, em cm³?
b) Qual é a densidade da pedra, em g/cm³?
c) Que massa de água a pedra deslocou, em gramas?
Um bloco de madeira de densidade 0,6 g/cm³ e volume 500 cm³ é colocado na água e fica flutuando, parado.
a) Qual é a massa do bloco, em gramas?
b) Como ele está parado, o empuxo equilibra o peso — então que massa de água ele deslocou?
c) Sabendo que 1 g de água ocupa 1 cm³, qual é o volume da parte do bloco que ficou submersa?
Se você chegou até aqui, acabou de deduzir sozinho um resultado que normalmente só se vê no ensino médio. Compare a resposta do item c com os 500 cm³ do bloco inteiro: que fração ficou embaixo d'água?