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Densidade
Densidade é a grandeza que dá a medida da concentração da massa de uma substância num determinado volume. Define-se densidade pela razão entre a massa da substância e o volume correspondente. Quanto maior essa razão, maior a massa contida num determinado volume, portanto maior a densidade da substância. Assim sendo m a massa contida no volume V, a expressão matemática da densidade d é: d = m/V. A unidade de densidade no SI é kg/m3, entretanto utiliza-se com muita freqüência o g/cm3 como unidade prática.
O empuxo
Quando mergulhamos um corpo qualquer em um líquido, verificamos que o líquido exerce, sobre o corpo, uma força dirigida para cima que tende a impedir que o corpo afunde no líquido. Sentimos esse efeito quando submergimos em uma piscina ou quando mergulhamos um corpo qualquer em um líquido. Você já deve ter percebido a existência desta força ao tentar mergulhar, na água, um pedaço de madeira, por exemplo. Essa força vertical, dirigida para cima, se denomina empuxo do líquido sobre o corpo mergulhado.
Por que uns corpos flutuam e outros não
Sobre um corpo submerso atuam duas forças: seu peso, que é vertical e para baixo e o empuxo, que também é vertical, porém para cima. Podem ocorrer três casos:
1) Que o empuxo seja menor do que o peso. Nesse caso o corpo afunda até o fundo. Isto acontece quando a densidade do corpo é maior que a densidade do líquido (dc > dl ).
2) Que o empuxo seja igual ao peso. Nestas condições o corpo ficará em equilíbrio quando estiver totalmente mergulhado no líquido. Isto acontece quando a densidade do corpo é igual a densidade do líquido (dc = dl ).
3) Que o empuxo seja maior do que o peso. Nesse caso o corpo sobe até à superfície e aflora em parte. Isto acontece quando a densidade do corpo é menor que a densidade do líquido (dc < dl ).
Como usar esta simulação:
Com o mouse arraste um material (Hunks of materials) para a balança (scale). Anote o valor da massa. A seguir, arraste o material para o recipiente graduado (Graduated cylinder) e determine seu volume (1ml = 1cm3). Calcule o valor da densidade para saber se o corpo flutua ou afunda na água (densidade da água é 1 g/cm3). Para confirmar seu resultado arraste o corpo para dentro do balde (Pail of Liquid).
Material - Densidade:
Isopor = 0,1 g/cm3 | Madeira = 0,7 g/cm3 | Água = 1,0 g/cm3 | Açucar = 1,6 g/cm3 | Sal = 2,2 g/cm3|
Alumínio = 2,7 g/cm3 | Ferro = 7,9 g/cm3 | Chumbo = 11,3 g/cm3 | Ouro = 19,3 g/cm3|
Para saber mais: CONCEITOS - Empuxo.
Autor da simulação: Raman Pfaff |