20 Densidade e Flutuabilidade

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Densidade e Flutuabilidade
Diego Pereira de Paiva Sobrinho
Centro Universitário Uninter
Pap - Rua Mariz e Barros, 420 - Tijuca - CEP: 20270-001 - Rio de Janeiro - RJ -
Brasil
email: dieguinhopps@msn.com
 OBJETIVO 
Essa atividade tem como intuito aprender a distinguir quando um objeto irá boiar 
ou afundar.
PROCEDIMNETO EXPERIMENTAL
Ao entrar no Laboratório Virtual, iniciando no Workbook a atividade Density and 
Buoyancy, abri a bancada de estudos sobre Densidade e segui os procedimentos 
descritos no manual.
Vou medir a densidade dos objetos sólidos e de vários fluídos que existem na 
bancada com a intenção de prever se afundam ou flutuam.
Iniciei com a bola de gelo, arrastei para o prato da balança e anotei a massa na 
Tabela 1. Usando as setas para cima e para baixo no painel de controle selecionei 
o fluido para Virtual Fluid B, e cliquei no botão Full abaixo do painel para encher 
completamente o cilindro. Para despejar o fluido no cilindro cliquei no botão Fill, e 
despejei 250mL no cilindro selecionado. Em seguida cliquei na parte superior do 
cilindro para ampliam a leitura no nível do fluido e anotei o volume do fluido virtual 
na Tabela 1.
Arrastei a bola de gelo e soltei-a na boca do cilindro com o fluido virtual e em 
seguida cliquei em Drop para soltar a bola dentro do cilindro. Um novo volume foi 
lido na janela com o cilindro ampliado e anotado na tabela.
A partir de suas medições, como determinar o volume da bola de gelo? 
R: Volume = Massa/Densidade
Repeti as etapas feitas com a bola de gelo para testar outras 2 amostras: Alumínio 
e madeira de pinheiro. Em seguida calculei o peso de cada objeto pela fórmula 
"peso = massa x força da gravidade", e anotei na Tabela 1.
Densidade de um líquido
Usando as setas do painel de controle selecionei a opção de fluido etanol e cliquei 
no botão Full para encher o cilindro completamente, e Fill para despejar. Em 
seguida cliquei na parte superior do cilindro para ampliar a leitura no nível do 
fluido. e anotei o Volume na Tabela 2.
Arrastei o béquer vazio localizado na bancada até a balança e anotei sua massa 
na Tabela 2. Após isso, peguei o cilindro preenchido com o etanol e derramei o 
conteúdo dentro do béquer vazio, anotando os valores do etanol e do béquer na 
Tabela 2.
De que maneira podemos determinar a massa do etanol e do béquer?
R: Para determinar a massa do béquer basta pesar ele vazio dividido pela 
gravidade, e para determinar a massa do etanol basta pesar o etanol no béquer e 
diminuir o peso do béquer, o resultado é dividido pela gravidade.
Anotei a massa do etanol na Tabela 2 e em seguida cliquei na alavanca azul para 
esvaziar o cilindro.
Repeti as etapas anteriores para obter as densidades da água e do azeite, e anotei
os valores na Tabela 2.
ANÁLISE E RESULTADOS 
Tabela 1:
Amostra
Massa da
amostra
(kg)
Volume
do fluído
virtual
(mL)
Volume
do fluído
virtual +
amostra
(mL)
Volume
da
amostra
(mL)
Peso
do
sólido
(N)
Densidade
(g/mL)
Empuxo
exercido
pelo óleo de
oliva
(azeite) 
(N)
Gelo 18,296 228 248 20 179,30 0,9148 19,743
Alumíni
o 43,950 228 244 16 430,71 2,746875 64,093
Madeira
(pinheir
o)
13,632 228 250 22 133,59 0,619637 24,086
Tabela 1.: Mostra os dados da primeira parte do experimento.
Tabela 2:
Amostra Volume daamostra (mL)
Massa do
béquer vazio
(g)
Massa do
béquer +
amostra (g)
Massa da
amostra (g)
Densidade
(g/mL)
Etanol 230 101,311 232,328 13,369 0,0581
Água 228 101,309 329,111 23,245 0,1019
Azeite 228 101,311 304,619 20,745 0,0909
Tabela 2.: Mostra os dados da segunda parte do experimento.
O que determina se um objeto flutua ou afunda: o peso ou a densidade do objeto?
Explique.
R: Para que um material flutue na água, não depende do peso, ou melhor da 
massa, mas sim da distribuição da massa pelo volume ocupado, isto é, da 
densidade. Quanto mais distribuída estiver a massa, ou seja, quanto maior for seu 
volume, menos denso será o objeto e ele flutuará.
Qual solido vai flutuar no azeite? Explique.
R: Madeira, madeira de cerejeira, madeira de carvalho, madeira de nogueira e 
cortiça. Todos os objetos citados possuem uma densidade pequena, assim estão 
mais bem distribuído suas massas.
Calcule o empuxo exercido sobre cada um dos objetos imersos no azeite. Você já calculou o volume do 
fluido deslocado por cada objeto imerso no azeite e a densidade do azeite. Use a equação da densidade 
para calcular a massa do volume de azeite deslocado. Para calcular o empuxo, você necessita do peso do 
azeite deslocado em cada um dos casos.
R: Empuxo sobre um objeto = peso do fluido deslocado = massa do fluido 
deslocado x gravidade.
Anote seus resultados na Tabela de dados 1. Agora você consegue saber se um objeto vai afundar ou 
flutuar: basta comparar o peso do objeto e o empuxo exercido sobre ele. Se a forca de empuxo e maior do 
que o peso, o objeto vai flutuar, já que a forca empurrando o objeto para cima(empuxo) e maior do que a 
forca empurrando o objeto para baixo (peso). Compare as duas forcas para prever quais objetos vão 
flutuar.
R: Gelo Expurgo = 21,13N < peso 143,80 VAI AFUNDAR.
Teste suas previsões. Preencha três cilindros com azeite e coloque um objeto em cada cilindro e para 
observar se eles flutuam ou afundam (você pode soltar as três bolas ao mesmo tempo usando All).O que 
aconteceria se o cilindro fosse preenchido com água e azeite ao mesmo tempo?
R: A água e o azeite ficariam separados, o azeite por cima por ser menos denso.
O que você observaria se os três sólidos e os três líquidos fossem
misturados no mesmo cilindro, ao mesmo tempo? Liste os sólidos e líquidos na ordem em
que eles estariam dispostos no cilindro, de cima para baixo. Explique como você determinou essa ordem.
R: Álcool - Água - Mercúrio (líquidos do menos para o mais denso)
 Madeira - Gelo - Ferro (sólidos do menos denso para o mais denso)
CONCLUSÃO
Através deste experimento foi possível realizar os cálculos das principais 
informações(densidade, peso, empuxo, etc.) necessárias para a determinação do 
objetivo proposto, que tinha como finalidade saber se um objeto iria flutuar ou 
afundar em um determinado fluído. Foi possível visualizar durante o experimento, 
no laboratório virtual, todos os passos dos procedimentos e assim ter a real noção 
de como a prática concorda com o visto na teoria.
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