Componente curricular


Substância Massa específica (g/cm



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Substância

Massa específica (g/cm3)

Platina

21,4

Ouro

19,4

Chumbo

11,3

Prata

10,5

Ferro

7,8

Alumínio

2,7

Água a 4 °C

1,0

Ar a 20 °C ao nível do mar

0,0013

Gelo

0,92

FONTE DE PESQUISA: HEWITT, P. G.; WOLF, P. R. Fundamentos da Física conceitual. Porto Alegre: Artmed, 2009. p. 152.

Para um corpo maciço e homogêneo, o valor da densidade coincide com o da massa específica do material que o compõe.

Portanto, é importante observar que o conceito de massa específica é aplicado a uma substância, enquanto o de densidade se aplica a um corpo.

Boxe complementar:

PENSE E RESPONDA

NÃO ESCREVA NO LIVRO

- A massa específica do ouro é 19,4 g/cm3. O que significa esse valor?

Resposta: Significa que há uma massa de 19,4 g de ouro em um volume de 1 cm3.

Fim do complemento.



249

EXERCÍCIO RESOLVIDO

1. Um bloco de madeira tem massa de 200 g e volume de 500 cm3.

a) Calcule a densidade desse bloco.

b) Qual é a pressão exercida pelo bloco numa superfície horizontal de 100 cm2?

Resolução

a) Sendo v = 500 cm3 e m = 200 g, a densidade do bloco em g = cm3 é:

d = m/V ⇒ d = 200/500 ⇒ d = 2/5 = 0,4 g/cm3

b) O peso do bloco é dado por:

P = m ∙ g ⇒ P = 200 ∙ 10-3 ∙ 10 ⇒ P = 2 N

A superfície tem área de 100 cm² e o bloco pode se apoiar em S1 = 100 cm2 ou S2 = 50 cm2. Assim:

p1 = P/S1 ⇒ p1 = 2/100 ⇒ p1 = 2 ∙ 10-2 N/cm2

p2 = P/S2 ⇒ p2 = 50 ⇒ p2 = 4 ∙ 10-2 N/cm2

EXERCÍCIOS PROPOSTOS



NÃO ESCREVA NO LIVRO

1. Uma abelha consegue cravar seu ferrão no braço de uma pessoa, embora a força aplicada pelo ferrão seja muito pequena. Por que ela consegue perfurar a pele do braço?

Resposta no final do livro.

2. Um bloco retangular tem 6 kg de massa. Calcule as pressões, no SI, que esse bloco pode exercer quando apoiado sobre uma superfície horizontal. Dado: g = 10 m/s2

CRÉDITO DAS ILUSTRAÇÕES: Editoria de Arte

Resposta: Para a face de medidas 8 cm × 10 cm: p = 7,5 ∙ 103 N/m2 Para a face de medidas 10 cm × 15 cm: p = 4,0 ∙ 103 N/m2 Para a face de medidas 8 cm × 15 cm: p = 5,0 ∙ 103 N/m2

3. Uma pessoa exerce sobre uma tachinha uma força de intensidade igual a 1,0 N, perpendicular à sua superfície circular. Considerando o raio dessa superfície 0,5 cm e a área do furo provocado pela ponta do "percevejo" 3,0 mm2 , determine, em N/m2 , a pressão exercida:

CRÉDITO: Dorling Kindersley/Getty Images

a) pela pessoa sobre a tachinha;

Resposta: p ≃ 1,3 ∙ 104 N/m2

b) pela tachinha sobre o painel.

Dado: π = 3

Resposta: p ≃ 3,3 ∙ 105 N/m2

4. Sobre uma mesa está apoiada uma das faces de um cubo de prata com 10 cm de aresta. Sabendo-se que a densidade da prata é 10,5 g/cm3 e adotando-se g = 10 m/s2, pede-se:

a) a massa do cubo.

Resposta: 10,5 kg

b) a pressão que a face exerce sobre a mesa.

Resposta: 10.500 N/m2

5. Num tanque com capacidade para 60 litros, 20% é álcool misturado a gasolina. Determine a densidade dessa mistura, sabendo que as densidades do álcool e da gasolina são, respectivamente, iguais a 0,8 g/cm3 e 0,7 g/cm3 . Dado: 1 L = 1 dm3 .

Resposta: 0,72 g/cm3

6. Uma peça maciça é formada de ouro de densidade 20 g/cm3 e prata de densidade 10 g/cm3 . O volume e a massa da peça são, respectivamente, 625 cm3 e 10 kg. Quais as massas de ouro e de prata contidas na peça?

Resposta: 7,5 kg e 2,5 kg



250

4. Pressão atmosférica

Em torno da Terra há uma camada denominada atmosfera, composta de uma mistura gasosa cujos principais componentes são o gás oxigênio, cerca de 21%, e o gás nitrogênio, cerca de 78%. A atmosfera é formada por quatro camadas, como mostra a figura.

Observação: Representação fora de escala e cores-fantasia. Fim da observação.

CRÉDITO: Ilustração produzida com base em: TEIXEIRA, W. et al. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2000. p. 75.

Aproximadamente 90% de todo o ar que envolve a Terra forma uma camada que vai do solo até aproximadamente 18 km de altura. Essa massa de ar exerce uma pressão sobre tudo o que está na superfície do planeta e é denominada pressão atmosférica .

Como a superfície da Terra é irregular, a pressão atmosférica varia conforme o local.

Por exemplo, a pressão atmosférica em Itatiaia (RJ), que está a 2 540 m acima do nível do mar, é menor do que a pressão atmosférica na cidade do Rio de Janeiro, que está ao nível do mar.

À medida que nos afastamos da superfície da Terra, a densidade do ar diminui rapidamente, em virtude de a intensidade do campo gravitacional diminuir com a distância. Por exemplo, a uma altura de 5,5 km da superfície terrestre, a densidade do ar é igual à metade do que seria na superfície. Quanto mais alto, mais rarefeito é o ar. Logo, a pressão atmosférica diminui quanto maior for a altitude.

CRÉDITO DAS ILUSTRAÇÕES: Editoria de Arte




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