Em uma obra de infraestrutura no Brasil, engenheiros comparam barras de ferro e de alumínio com o mesmo volume…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma obra de infraestrutura no Brasil, engenheiros comparam barras de ferro e de alumínio com o mesmo volume para avaliar o impacto dos materiais no transporte e nas cargas aplicadas à estrutura. A densidade do ferro é aproximadamente 7,9 g/cm³, enquanto a do alumínio é cerca de 2,7 g/cm³. A densidade relaciona a massa ao volume de uma substância, conforme a expressão d = m/V. Com base nos dados do texto, qual consequência direta da maior densidade do ferro deve ser considerada ao utilizá-lo em estruturas metálicas, quando comparado ao alumínio de mesmo volume?
- A) Maior massa para o mesmo volume de material.
- B) Menor massa para o mesmo volume de material.
- C) Massa independente do volume de material.
- D) Maior volume para a mesma massa de material.
- E) Massa igual à do alumínio para o mesmo volume de material.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- A expressão dada é d = m/V, portanto m = d × V. Para o mesmo volume V, a massa é diretamente proporcional à densidade.
- O ferro tem densidade de 7,9 g/cm³ e o alumínio de 2,7 g/cm³. Como 7,9 é maior que 2,7, um mesmo volume de ferro tem massa maior que o mesmo volume de alumínio.
- Assim, a consequência direta da maior densidade do ferro, ao compará-lo com o alumínio de mesmo volume, é uma maior massa para o mesmo volume de material, que deve ser considerada no transporte e nas cargas aplicadas à estrutura. A alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
- A alternativa B está errada, pois menor massa seria consequência de menor densidade, como a do alumínio.
- A alternativa C está errada, pois, pela relação m = d × V, a massa depende diretamente do volume.
- A alternativa D está errada, pois o volume para a mesma massa seria inversamente proporcional à densidade, e a maior densidade do ferro implica menor volume, não maior.
- A alternativa E está errada, pois massas iguais para volumes iguais exigiriam densidades iguais, o que não ocorre (7,9 g/cm³ diferente de 2,7 g/cm³).
💡 Dica: Considere as propriedades do ferro e sua utilização em engenharia.
Alternativa por alternativa
Como a densidade é a razão entre massa e volume, materiais com maior densidade apresentam maior massa quando ocupam o mesmo volume. Portanto, uma barra de ferro de determinado volume terá mais massa que uma barra de alumínio de igual volume.
O aluno pode ter invertido a relação entre densidade e massa, supondo que material mais denso é mais leve, talvez por associar 'denso' a 'compacto' e, portanto, menos pesado.
Por que engana: Confundir densidade com outras propriedades como resistência ou leveza, levando a escolhas incorretas.
O aluno pode ter entendido que a densidade é uma propriedade que anula a influência do volume sobre a massa, ignorando que m = d × V depende do volume.
O aluno pode ter confundido a grandeza fixada: em vez de manter o volume igual, considerou a massa igual e concluiu erroneamente sobre o volume, invertendo a proporcionalidade.
O aluno pode ter assumido que, por ambos serem metais usados em estruturas, teriam massa semelhante, ignorando os valores distintos de densidade fornecidos no enunciado.
Raio-X da questão
densidade do ferro
avaliacao
densidade e propriedades materiais · estrutura atomica do ferro
Revisar as propriedades físicas dos metais e suas aplicações.
Confundir densidade com outras propriedades como resistência ou leveza, levando a escolhas incorretas.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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