Em um experimento, foram separados três recipientes A, B e C, contendo 200 mL de líquidos distintos: o recipiente A continha água, com densidade de 1,00 g/mL; o recipiente B, álcool etílico, com densidade de 0,79 g/mL; e o recipiente C, clorofórmio, com densidade de 1,48 g/mL. Em cada um desses recipientes foi adicionada uma pedra de gelo, com densidade próxima a 0,90 g/mL.
No experimento apresentado, observou-se que a pedra de gelo
A) flutuou em A, flutuou em B e flutuou em C.
B) flutuou em A, afundou em B e flutuou em C.
C) afundou em A, afundou em B e flutuou em C.
D) afundou em A, flutuou em B e afundou em C.
E) flutuou em A, afundou em B e afundou em C.
Resolução em vídeo
📚 Matérias Necessárias para a Solução da Questão
- Hidrostática (Flutuabilidade)
- Densidade
- Interpretação de Enunciado
🎯 Tema/Objetivo Geral: Análise de flutuabilidade de corpos em líquidos de diferentes densidades.
🎯 Nível da Questão: Fácil – A questão é considerada fácil porque a resolução se baseia em uma comparação direta de valores numéricos fornecidos no enunciado, aplicando um único princípio físico fundamental (flutuabilidade vs. densidade), sem a necessidade de cálculos complexos ou interpretações ambíguas.
✅ Gabarito: B) flutuou em A, afundou em B e flutuou em C. A alternativa está correta pois o gelo (0,90 g/mL) é menos denso que a água (1,00) e o clorofórmio (1,48), flutuando em ambos, mas é mais denso que o álcool (0,79), afundando neste.
🔎 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
Transcrição Essencial 📌
“…observou-se que a pedra de gelo”
O que está sendo pedido?📌
A questão pede para a gente determinar se o gelo afunda ou flutua em cada um dos três líquidos: água (recipiente A), álcool etílico (recipiente B) e clorofórmio (recipiente C).
Objetivo Cristalino 📌
Nosso objetivo é comparar a densidade do gelo com a densidade de cada um dos três líquidos e, a partir dessa comparação, construir a sequência correta de eventos (flutuou/afundou) para encontrar a alternativa certa.
Pergunta de Atenção ✔
Você já parou para pensar que, embora o gelo sempre flutue no seu copo com água, ele poderia se comportar de forma totalmente diferente em outros líquidos? A “regra” da flutuação não depende só do objeto, mas também do líquido onde ele está!
📚 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
Explicação de termos📌
Para resolver este problema, o único conceito que precisamos dominar é a Densidade e sua relação com a Flutuabilidade.
- Densidade (d ou ρ):
- Explicação: É uma medida de quão “compactada” a matéria está em um certo volume. A fórmula é d = massa / volume. Quanto mais massa couber em um mesmo espaço, mais denso é o material.
- Exemplo do cotidiano: Imagine 1 kg de chumbo e 1 kg de algodão. Ambos têm a mesma massa, mas o chumbo ocupa um volume muito menor. Portanto, o chumbo é muito mais denso que o algodão.
- Princípio da Flutuabilidade (A Regra de Ouro):
- Explicação: O comportamento de um objeto imerso em um líquido é uma “batalha” de densidades.
- Se o objeto for MENOS denso que o líquido, ele FLUTUA.
- Se o objeto for MAIS denso que o líquido, ele AFUNDA.
- Se o objeto tiver a MESMA densidade que o líquido, ele fica em equilíbrio, totalmente submerso (nem afunda, nem flutua na superfície).
- Explicação: O comportamento de um objeto imerso em um líquido é uma “batalha” de densidades.
📝 Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema
Contextualização Simplificada 📌
Vamos imaginar uma competição. A pedra de gelo é a nossa competidora e ela vai entrar em três piscinas diferentes. A regra da competição é simples: se a competidora (gelo) for “mais leve” (menos densa) que a água da piscina (o líquido), ela boia e vence. Se ela for “mais pesada” (mais densa) que o líquido, ela afunda e perde. Nós somos os juízes e só precisamos anotar o resultado em cada uma das três piscinas: venceu (flutuou) ou perdeu (afundou)?
Estratégia Geral 📌
Nossa estratégia será pegar o valor da densidade do gelo como referência e compará-lo, um de cada vez, com a densidade de cada líquido. Para cada comparação, aplicaremos a regra de ouro da flutuabilidade para determinar o resultado.
🧮 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
Passo a Passo Detalhado 📌
Vamos organizar os dados e fazer as comparações:
- Densidade do competidor (Gelo): d_gelo = 0,90 g/mL
- Análise no Recipiente A (Água):
- Densidade do líquido: d_água = 1,00 g/mL
- Comparação: 0,90 (gelo) < 1,00 (água)
- Resultado: O gelo é menos denso que a água. Portanto, ele FLUTUA.
- Análise no Recipiente B (Álcool Etílico):
- Densidade do líquido: d_álcool = 0,79 g/mL
- Comparação: 0,90 (gelo) > 0,79 (álcool)
- Resultado: O gelo é mais denso que o álcool. Portanto, ele AFUNDA.
- Análise no Recipiente C (Clorofórmio):
- Densidade do líquido: d_clorofórmio = 1,48 g/mL
- Comparação: 0,90 (gelo) < 1,48 (clorofórmio)
- Resultado: O gelo é menos denso que o clorofórmio. Portanto, ele FLUTUA.
Verificação Intermediária 📌
Reunindo os resultados na ordem do experimento, temos a seguinte sequência:
- Em A: Flutuou
- Em B: Afundou
- Em C: Flutuou
Possível armadilha ❓/ ✔
Você poderia ter caído na armadilha da intuição do dia a dia e pensado: “Gelo sempre flutua!”. Essa é a nossa experiência comum, porque geralmente colocamos gelo em líquidos à base de água (água, sucos, refrigerantes). A armadilha é esquecer que a flutuação é uma relação entre o objeto e o fluido. Contra um fluido que é “mais leve” (menos denso) que ele, como o álcool, o gelo perde a batalha e afunda.
Fechamento e expectativa
Nossa análise lógica nos deu a sequência exata de eventos: flutuou, afundou, flutuou. Agora, vamos procurar a alternativa que corresponde a essa sequência.
✅ Passo 5: Análise das Alternativas
Listagem das Alternativas
A) flutuou em A, flutuou em B e flutuou em C.
B) flutuou em A, afundou em B e flutuou em C.
C) afundou em A, afundou em B e flutuou em C.
D) afundou em A, flutuou em B e afundou em C.
E) flutuou em A, afundou em B e afundou em C.
Justificativa Individual
- 🔴 A) flutuou em A, flutuou em B e flutuou em C: Incorreta. Erra ao afirmar que o gelo flutua no recipiente B (álcool).
- 🟢 B) flutuou em A, afundou em B e flutuou em C: Correta. Esta alternativa descreve perfeitamente a sequência que deduzimos a partir da comparação das densidades.
- 🔴 C) afundou em A, afundou em B e flutuou em C: Incorreta. Erra logo no início ao dizer que o gelo afunda no recipiente A (água).
- 🔴 D) afundou em A, flutuou em B e afundou em C: Incorreta. Erra em todos os três casos.
- 🔴 E) flutuou em A, afundou em B e afundou em C: Incorreta. Erra ao afirmar que o gelo afunda no recipiente C (clorofórmio).
🏆 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
Resumo do Raciocínio 📌
O problema foi resolvido comparando-se a densidade do gelo (0,90 g/mL) com a de cada líquido. O gelo flutuou nos líquidos mais densos que ele (água e clorofórmio) e afundou no líquido menos denso que ele (álcool etílico), seguindo o princípio fundamental da flutuabilidade.
Gabarito Reafirmado 📌
A alternativa correta é a B) flutuou em A, afundou em B e flutuou em C.
Resumo Final para Revisão 🔍
Para fixar, lembre-se da regra de ouro: Para flutuar, o objeto precisa ser MENOS denso que o líquido. É uma comparação, não uma propriedade absoluta do objeto
