Em uma aula de Biologia, uma turma analisou um bloco de madeira colocado em um recipiente com água. O bloco…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma aula de Biologia, uma turma analisou um bloco de madeira colocado em um recipiente com água. O bloco permaneceu parcialmente acima da superfície, sem tocar o fundo nem as paredes do recipiente. Ao medir suas propriedades, os estudantes determinaram que sua massa era de 180 g e seu volume total, de 250 cm³. Para a análise, considere a densidade da água igual a 1,0 g/cm³. Com base nas observações e nos dados do experimento, qual conceito explica por que o bloco de madeira permanece flutuando na água?
- A) A temperatura de 20 °C torna a madeira menos densa que a água.
- B) O empuxo exercido pela água é maior que o peso do bloco.
- C) A densidade média do bloco é menor que a da água.
- D) A massa do bloco é menor que a massa de água deslocada.
- E) A densidade média do bloco é maior que a da água.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcule a densidade média do bloco: densidade = massa / volume = 180 g / 250 cm³ = 0,72 g/cm³. Passo 2: Compare com a densidade da água, que é 1,0 g/cm³. Como 0,72 < 1,0, a densidade média do bloco é menor que a da água, e por isso ele flutua. Passo 3: Confira a consistência com o empuxo. Em equilíbrio, o empuxo é igual ao peso do bloco (1,8 N, considerando g = 10 m/s²), o que exige que o volume submerso seja de 180 cm³ (180 g de água deslocada), menor que o volume total de 250 cm³; por isso o bloco fica parcialmente acima da água. Passo 4: Por que as outras estão erradas: A) a temperatura não é a causa da flutuação, e a densidade da madeira não depende de 20 °C para ser menor que a da água; B) o empuxo não é maior que o peso quando o corpo está em equilíbrio flutuando, pois os dois se igualam; D) comparar a massa do bloco com a massa de água deslocada não é o critério, e aqui elas são iguais (180 g), o que apenas indica equilíbrio; E) é justamente o contrário, pois a densidade maior que a da água faria o bloco afundar. Passo 5: Conclusão: o gabarito C está correto, pois a razão entre densidade do bloco e da água explica a flutuação.
💡 Dica: Considere os princípios de flutuabilidade.
Alternativa por alternativa
Acredita que a temperatura da água determina se a madeira flutua, como se a madeira ficasse menos densa apenas por causa do valor de 20 °C.
Por que engana: Confundir tamanho ou temperatura com densidade, acreditando que tamanho ou calor influenciam diretamente a flutuabilidade.
Pensa que, para o bloco flutuar, o empuxo precisa ser sempre maior que o peso, sem perceber que no equilíbrio flutuante os dois se igualam.
A densidade média do bloco é calculada pela razão entre sua massa e seu volume: 180 g ÷ 250 cm³ = 0,72 g/cm³. Como esse valor é menor que a densidade da água, o bloco precisa deslocar apenas parte de seu volume para que o empuxo se iguale ao seu peso, permanecendo parcialmente submerso e flutuando.
Compara a massa total do bloco com a massa de água deslocada como critério geral de flutuação, sem calcular o volume submerso nem perceber que, em equilíbrio, as duas massas se igualam.
Inverte a relação entre densidades, achando que um corpo mais denso que a água flutua, ou confunde a condição de afundamento com a de flutuação.
Raio-X da questão
flutuabilidade do corpo
avaliacao
densidade e massa · principio de Arquimedes
Revisar os princípios de Arquimedes e flutuabilidade.
Confundir tamanho ou temperatura com densidade, acreditando que tamanho ou calor influenciam diretamente a flutuabilidade.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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