Em uma aula de Biologia, uma turma colocou uma pequena bolha de ar no fundo de duas colunas transparentes, uma…
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 colocou uma pequena bolha de ar no fundo de duas colunas transparentes, uma preenchida apenas com água e outra preenchida apenas com óleo. As colunas estavam abertas para a atmosfera e não havia correntes no interior dos líquidos. Considere que a densidade da água é 1,0 g/cm³, a do óleo é 0,8 g/cm³ e a do ar é aproximadamente 0,001 g/cm³. Com base nas densidades apresentadas, em qual situação a bolha de ar chegará à superfície?
- A) Somente na coluna com óleo.
- B) Em nenhuma das duas colunas.
- C) Nas duas colunas, na água e no óleo.
- D) Somente na coluna com água.
- E) A bolha permanecerá suspensa nas duas colunas.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Uma bolha de ar sobe em um líquido quando o empuxo que o líquido exerce sobre ela é maior que o peso da bolha. Como o ar é muito menos denso que os líquidos, o empuxo supera o peso em ambos os casos. Passo 2: Compare as densidades: ar 0,001 g/cm³, óleo 0,8 g/cm³ e água 1,0 g/cm³. Em ambos os líquidos a densidade do ar é cerca de 800 a 1000 vezes menor, então a bolha é empurrada para cima nas duas colunas. Passo 3: Como não há correntes no interior dos líquidos, nada impede o movimento ascendente da bolha, que sobe em linha reta até a superfície, onde escapa para a atmosfera, pois as colunas estão abertas. Passo 4: Portanto a alternativa C está correta, pois a bolha chega à superfície tanto na água quanto no óleo. Passo 5: A alternativa A está errada, pois a bolha também sobe na água, que é mais densa que o óleo. A alternativa B está errada, pois a bolha sobe nas duas colunas. A alternativa D está errada, pois a bolha também sobe no óleo. A alternativa E está errada, pois só haveria suspensão se a densidade do ar fosse igual à do líquido, o que não ocorre. Passo 6: O gabarito oficial C está correto e coincide com a resolução feita de forma independente.
💡 Dica: Considere as densidades dos líquidos para determinar a resposta.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a bolha só sobe no líquido menos denso, como se a densidade do líquido precisasse ser menor que a do ar para ocorrer a subida. Ele não percebe que o critério é a diferença entre o empuxo e o peso da bolha.
O aluno imagina que o líquido, por ser pesado, prende a bolha no fundo, como se ela precisasse vencer uma resistência que a impede de subir. Ele não reconhece que a bolha de ar é leve e sobe por empuxo.
Por que engana: Confundir a densidade do óleo com a da água, pensando que a bolha de ar subirá na água por ser um líquido mais denso.
Um corpo imerso em um líquido tende a subir quando sua densidade é menor que a do líquido. Como a densidade do ar é menor que a da água e também menor que a do óleo, a bolha sofrerá empuxo resultante para cima nas duas colunas.
O aluno pensa que somente o líquido mais denso consegue empurrar a bolha para cima, confundindo a maior densidade do líquido com a condição necessária para a subida. Ele não compara corretamente a densidade do ar com a dos dois líquidos.
O aluno confunde flutuação neutra, em que a densidade do corpo é igual à do fluido, com o caso do ar, que é muito menos denso que os líquidos. Assim, supõe que a bolha ficaria em equilíbrio no meio do líquido.
Raio-X da questão
densidade de líquidos
avaliacao
densidade de líquidos · princípio de Arquimedes
Revisar o conceito de densidade e como ela afeta a flutuabilidade.
Confundir a densidade do óleo com a da água, pensando que a bolha de ar subirá na água por ser um líquido mais denso.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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