Densidade e a flutuação de corpos

RKA3JV - Alô, alô, moçada! Tudo bem com vocês? Nesta aula, iremos discutir e entender o conceito de densidade. Vamos olhar estas duas imagens. Uma delas, esta primeira aqui, é um barquinho de papel boiando na água. Já esta outra, a nossa segunda imagem, nós temos um limão afundando na água. Por que será que um objeto é capaz de boiar e o outro não? Tudo bem, você pode me dizer que é porque o papel é mais leve que o limão. Mas eu quero que nós entendamos isso com a física. Nesta aula, a gente vai tentar aprender com ajuda da física, e um pouco da matemática, como é que funciona esse fenômeno, em que alguns objetos conseguem boiar na água e outros não. Para isso, então, vamos entender, primeiramente, o conceito de densidade. Bom, a densidade é a relação entre a massa e o volume de determinado material. Sendo que ele pode ser sólido, líquido ou gasoso. Matematicamente falando, existe uma fórmula que nós podemos utilizar para calcular a densidade. Então, a fórmula da densidade vai ser: densidade é igual à massa do material dividida pelo volume deste mesmo material. Ou, para simplificar aqui para a gente, nós podemos apenas colocar "d" de densidade, é igual a "m" de massa, sobre "v", que significa volume, certo? Veja na equação que a massa está no numerador e o volume está no denominador da fração. A unidade de medida que nós utilizamos para densidade é o quilograma, ou seja, o "kg" por metro cúbico (kg/m³). O "m" e o sinal de cúbico aqui em cima. Para entendermos, então, como é que ocorre na prática, vamos pensar o seguinte. O que pesa mais? Aqui ao lado, nós vamos ter 1 kg de feno. Deste outro lado aqui, nós temos 1 kg de tijolos. O que você imagina que pesa mais? Na verdade, eles possuem o mesmo peso. Ou seja, a mesma massa. O que diferencia 1 kg de tijolo de 1 kg de feno é a densidade. Porque 1 kg de tijolo apresenta um volume muito menor que 1 kg de feno, certo? Então, a gente pode afirmar que a densidade de cada material depende do volume e por ele ocupado. Agora que finalmente entendemos qual é o conceito de densidade, vamos tentar entender aquela primeira questão que eu fiz para vocês nesta aula. Por que será que alguns objetos afundam e outros boiam na água? Bom, eu vou explicar isso fazendo alguns desenhos para ilustrar melhor. Então, aqui a gente tem três copos com água, e vamos ter o mesmo objeto, que será colocado em cada copo. Ao colocar nosso quadradinho dentro do copo de água, ele afundou e foi direto para o fundo do copo e lá ele ficou. Quando a gente tem este tipo de situação, do objeto afundar na água, nós dizemos que a densidade deste objeto é maior do que a densidade da água. Neste segundo copinho, eu estou colocando este objeto e ele boiou, então, ele não foi direto para o fundo do copo. Quando a gente tem este tipo de situação, onde o objeto boia na água, a gente diz que a densidade deste objeto é menor que a densidade da água. Já neste último caso, quando a gente coloca o objeto na água, ele não foi nem para o fundo e nem ficou na superfície, ele ficou ali no meio da água em equilíbrio, a gente diz que a densidade deste objeto vai ser igual à densidade da água. Tem vários experimentos que você pode reproduzir na sua casa. É só pegar algum recipiente com água e colocar alguns objetos. Mas muita atenção, que esses objetos não podem estragar na água, tudo bem? Então, você coloca estes objetos na água e observa se eles vão afundar, se eles vão boiar, ou se vão ficar no meio da água. Bom, por hoje é só. Bons estudos e até a próxima!