Exercícios de Densidade e Massa Específica - Física com o BFFísica com o BF

Tente resolver cada exercício antes de abrir a resposta. As resoluções ficam disponíveis logo abaixo de cada questão.

Questões desta lista

Questão 1

Uerj 2026

O mestre-sala dos mares (1974)

Há muito tempo nas águas da Guanabara,

O dragão do mar reapareceu

Na figura de um bravo feiticeiro

A quem a história não esqueceu.

Conhecido como navegante negro,

Tinha a dignidade de um mestre-sala.

E ao acenar pelo mar, na alegria das regatas,

Foi saudado no porto pelas mocinhas francesas,

Jovens polacas e por batalhões de mulatas.

Rubras cascatas jorravam das costas dos santos entre cantos e chibatas,

Inundando o coração do pessoal do porão

Que a exemplo do feiticeiro gritava então

Glória aos piratas, às mulatas, às sereias!

Glória à farofa, à cachaça, às baleias!

Glória a todas as lutas inglórias,

Que através da nossa história não esquecemos jamais.

Salve o navegante negro,

Que tem por monumento as pedras pisadas do cais

Mas salve

Salve o navegante negro,

Que tem por monumento as pedras pisadas do cais

Mas faz muito tempo…

Aldir Blanc e João Bosco. letras.mus.br

Com papel fundamental na Revolta da Chibata, o marinheiro João Cândido é descrito como um dragão do mar, que parece emergir das águas da Baía de Guanabara.

A grandeza física associada a processos reais de emersão é:

A.vazão.
B.pressão.
C.densidade.
D.temperatura.

Ver resposta e resolução da questão 1

Resposta: C

A capacidade de um corpo subir à superfície e realizar o processo de emersão está diretamente ligada ao contraste entre a densidade do objeto e a densidade do fluido onde ele se encontra.

Portanto, a grandeza física que determina esse fenômeno é a densidade, validando a alternativa C.

Questão 2

Upf 2023

Um cubo feito de um material desconhecido e de 10 cm de aresta tem peso P medido no ar. Quando o cubo é mergulhado totalmente em um fluido líquido em equilíbrio estático a medida do seu peso aparente é 0,5 P. Sendo a densidade do material desconhecido (dm) e a densidade do líquido (dL), é possível afirmar que a relação entre as densidades do material desconhecido e o líquido (dm/dL) é dada por:

Ver resposta e resolução da questão 2

Resposta: C

Peso do cubo:

$d_{m} = \frac{m_{cubo}}{V_{cubo}} = \frac{P}{V_{cubo} g} \Rightarrow P = 10^{3} d_{mg} g$

Como o peso aparente é dado pela diferença entre o peso do cubo e o seu empuxo, temos que:

$P - E = 0, 5 P$
$10^{3} d_{m} g - d_{L} \cdot 10^{3} \cdot g = 0, 5 \cdot 10^{3} d_{m} g$
$d_{m} - d_{L} = 0, 5 d_{m}$
$0, 5 d_{m} = d_{L}$
$\frac{d_{m}}{d_{L}} = 2$

Questão 3

Unip – Medicina 2023

A água possui propriedades macroscópicas que afetam os sistemas biológicos de diversas maneiras, como nos eventos exemplificados a seguir.

1. No inverno, apenas a camada superficial dos oceanos e lagos se solidifica. Isso faz com que a água permaneça líquida abaixo dessa camada, possibilitando a continuidade da vida nesse ambiente;

2. Devido a uma espécie de membrana que a água líquida forma e que dificulta a penetração nessa massa líquida, há prejuízo nas trocas gasosas nos alvéolos pulmonares;

3. A presença de água facilita as trocas hídricas, a circulação sanguínea e os mecanismos hemodinâmicos.

As propriedades da água que se relacionam com os eventos indicados em 1, 2 e 3 são, respectivamente:

A.elevada temperatura de fusão; elevado calor específico; e baixa condutividade elétrica.
B.elevada tensão superficial; baixa viscosidade; e elevado calor específico.
C.baixa densidade do estado sólido em relação ao líquido; baixa tensão superficial; e elevada viscosidade.
D.elevada tensão superficial; baixa densidade do estado sólido em relação ao líquido; e elevado calor de vaporização.
E.baixa densidade do estado sólido em relação ao líquido; elevada tensão superficial; e baixa viscosidade.

Ver resposta e resolução da questão 3

Resposta: E

[Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia]

A água apresenta baixa densidade no estado sólido, em relação ao seu estado líquido, fato que explica o congelamento da superfície das águas continentais, litorâneas e oceânicas. As forças intermoleculares formadas pelas ligações de hidrogênio entre as moléculas de água, dificulta a dissolução dos gases atmosféricos, tal qual o oxigênio; fato que dificulta as trocas gasosas nos pulmões de animais aquáticos, como certos répteis e mamíferos. A baixa viscosidade da água, no estado líquido facilita os mecanismos cardiovasculares, bem como os mecanismos hemodinâmicos como as trocas entre os capilares e os tecidos, a filtração renal etc.

[Resposta do ponto de vista da disciplina de Física]

[1] A maioria das substâncias quando submetidas ao congelamento aumentam sua densidade com exceção da água que possui um comportamento anômalo, capaz de diminuir a densidade no estado sólido devido à conformação hexagonal das moléculas com aumento de volume ocorrendo a flutuação das massas de águas mais frias e próximas a temperatura de solidificação junto à superfície do líquido que congela mantendo a água líquida sob a camada de gelo.

[2] A tensão superficial da água é responsável pela membrana elástica que a superfície da água apresenta permitindo que pequenos objetos e insetos possam se locomover e pousar sobre ela sem o seu rompimento.

[3] Líquidos de viscosidade baixa como a água possuem maior facilidade de mistura, assim as trocas hídricas e demais processos como a circulação são otimizados. Se o sangue fosse mais viscoso seria menor o fluxo sanguíneo nos vasos prejudicando a irrigação dos órgãos e tecidos.

[Resposta do ponto de vista da disciplina de Química]

[1] Baixa densidade do estado sólido em relação ao líquido: no inverno, apenas a camada superficial dos oceanos e lagos se solidifica, pois quanto maior a profundidade, maior a concentração de sal e, consequentemente, maior será o efeito coligativo. Isso faz com que a água permaneça líquida abaixo dessa camada, possibilitando a continuidade da vida nesse ambiente.

[2] Elevada tensão superficial: devido a uma espécie de membrana que a água líquida forma, devido à presença de grupos OH e consequente formação de ligações de hidrogênio (ou pontes de hidrogênio), a penetração dessa massa líquida é dificultada. Por isso, há prejuízo nas trocas gasosas nos alvéolos pulmonares.

Imagem da resolução da questão 3 sobre teoria

[3] Baixa viscosidade: a presença de água, que apresenta baixa viscosidade e elevada miscibilidade com substâncias polares e íons, facilita as trocas hídricas, a circulação sanguínea e os mecanismos hemodinâmicos como a osmose.

Questão 4

Ufjf-pism 2 2023

Considere os valores a seguir para as quantidades físicas. Calor específico da água: 1cal / g°C,1cal = 4,2j,1W = 1j / s e densidade da água: 1 g / cm³.

Uma estudante de Física da UFJF estava interessada em descobrir a densidade do material usado para fazer uma esfera maciça que ela usava em suas pesquisas em seu laboratório na universidade. Nesse local, ela viu que havia um aquário de vidro transparente, cheio de óleo de cozinha limpo e transparente. De repente, ela percebeu que poderia usar o conhecimento que havia aprendido sobre hidrostática para obter o valor da densidade daquela bola, colocando-a no óleo. Ao fazê-lo, a estudante observou que a esfera maciça flutuava com metade do seu volume dentro do óleo. Sabendo que a densidade desse líquido era de 0,8 g/cm³, qual o valor da densidade do material da esfera?

Ver resposta e resolução da questão 4

Resposta: D

Para um corpo flutuante em equilíbrio em um líquido tem-se que a razão entre a densidade do corpo e do líquido é exatamente igual à porcentagem de volume submerso do corpo neste líquido.

$\frac{d_{esfera}}{d_{oleo}} = % V_{submerso} \Rightarrow \frac{d_{esfera}}{0, 8 g / {cm}^{3}} = 50 % \Rightarrow d_{esfera} = 0, 8 g / {cm}^{3} \cdot \frac{50}{100} ∴ d_{esfera} = 0, 4 g / {cm}^{3}$

Questão 5

Uesb 2023

Em um laboratório, o técnico colocou um objeto dentro de um recipiente contendo água, cuja densidade é 1,0 g/cm³, e observou que o nível sofreu uma variação de 20 cm³. Posteriormente, utilizando uma balança graduada em gramas, ele colocou o objeto e obteve a medida no valor absoluto de 30 g. Após a realização de cálculos e análise das medidas realizadas, o técnico chegou à seguinte conclusão:

A.a massa específica do objeto é 1,5 g/cm³.
B.a densidade do objeto é 1,5 g/cm³.
C.o objeto é menos denso que a água do recipiente.
D.o objeto deve flutuar na água do recipiente.
E.o objeto é oco.

Ver resposta e resolução da questão 5

Resposta: B

Calculando a densidade do objeto:

$d = \frac{m}{V} = \frac{30}{20} \Rightarrow d = 1, 5 g / {cm}^{3}$

Questão 6

Uece 2023

Em um laboratório, um estudante mediu o volume e a massa de 100 gotas de água, encontrando respectivamente os valores de 6,9 ml e 4,98 g. Assim, é correto afirmar que a ordem de grandeza do volume de uma gota somada à ordem de grandeza do número de moléculas de água em uma gota de água é

Dados:

A massa molar da água é 18,02 e o número de Avogadro é 6,02⋅10²³.

A.20.
B.21.
C.22.
D.23.

Ver resposta e resolução da questão 6

Resposta: Anulada

ANULADA

Questão anulada no gabarito oficial.

Calculando a densidade da água, de acordo com os dados.

ρa=mV=4,986,9=0,72⇒ρa=0,72 g/cm3” class=”Wirisformula” role=”math” height=”43″ width=”298″ alt=”straight rho subscript straight a equals straight m over straight V equals fraction numerator 4 comma 98 over denominator 6 comma 9 end fraction equals 0 comma 72 rightwards double arrow straight rho subscript straight a equals 0 comma 72 space straight g divided by cm cubed” style=”vertical-align: -16px;”> (absurdo!!!)

Questão 7

Upe-ssa 3 2022

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m / s² densidade da água ρ = 1,0 g / cm³ o módulo da carga do elétron como e = 1,6×10⁻¹⁹ C massa do átomo de hidrogênio m_H = 1,66×10⁻²⁷ kg massa do elétron m_e = 9,1×10⁻³¹ kg Π = 3 constante de Planck h = 6,6×10⁻³⁴Js ou 4,14×10⁻¹⁵eV velocidade da luz no vácuo c = 3,0×10⁸ m / s 1eV = 1,6×10⁻¹⁹ J constante de Coulomb ke = 9,0×10⁹Nm² / C²

Um cubo de lado L = 32,0 cm e de densidade ρ = 0,625 g / cm³ é colocado em um recipiente que recebe água a uma taxa variável. A altura da superfície de água no recipiente cresce com o tempo na forma y(t) = (5,0cm / h²)t², onde o tempo t é medido em horas. Em que instante de tempo, o cubo perde contato com a superfície inferior do recipiente?

Imagem da questão 7 sobre teoria

Ver resposta e resolução da questão 7

Resposta: E

A partir da densidade relativa do cubo em relação à água, obtém-se a porcentagem submersa do cubo e a altura de água em que o objeto começa a flutuar.

Densidade relativa.

$d = \frac{ρ_{cubo}}{ρ_{água}} = \frac{0, 625 g / {cm}^{3}}{1 g / {cm}^{3}} ∴ d = 0, 625$

Logo, o cubo ao flutuar na água, mantém 62,5% do seu volume submerso, ou ainda, a mesma porcentagem de sua face lateral também submersa.

Altura do cubo submersa pela água.

$y = d \cdot L \Rightarrow y = 0, 625 \cdot 32 c m ∴ y = 20 c m$

Sabendo-se a altura submersa do cubo, substitui-se na expressão que relaciona a altura de água obtida por meio da vazão no recipiente obtendo-se o tempo em horas para que ocorra o início da flutuação.

$y (t) = (5, 0 cm / h^{2}) t^{2} \Rightarrow t (h) = \sqrt{\frac{ycm}{5 cm / h^{2}}} = \sqrt{\frac{20 cm}{5 cm} h^{2}} = \sqrt{4 h^{2}}$
$t (h) = 2 h = 120 \min$

Questão 8

Ufrr-pss 1 2022

Em um recipiente, foram misturados, em igual quantidade de massa, dois fluídos miscíveis distintos, cujas massas específicas são, respectivamente, 4 g/cm³ e 2 g/cm³. Qual o valor arredondado da densidade final da mistura, após uma diluição homogênea?

Ver resposta e resolução da questão 8

Resposta: E

Considerando que a mistura ocorra sem rearranjo de moléculas, o volume total não se altera.

Da expressão da densidade:

$d = \frac{m}{V} \Rightarrow V = \frac{m}{d}$

Assim, sendo A e B os dois líquidos, tem-se:

$d_{AB} = \frac{m_{A} + m_{B}}{V_{A} + V_{B}} = \frac{m + m}{\frac{m}{d_{A}} + \frac{m}{d_{B}}} = \frac{2 m}{\frac{m (d_{A} + d_{B})}{d_{A} d_{B}}} = \frac{2 (d_{A} d_{B})}{d_{A} + d_{B}} \Rightarrow$
$d_{AB} = \frac{2 \cdot 4 \cdot 2}{2 + 4} = \frac{16}{6} = 2, 66 \dots \Rightarrow d_{AB} ≅ 2, 7 g / {cm}^{3}$

Questão 9

Ufms 2022

Um cuteleiro decidiu presentear seu melhor amigo, que é grande admirador de ninjas e de samurais, com uma espada especial, jamais feita antes. Para confeccionar a espada, ele utilizou 210 gramas de prata, cuja densidade é de aproximadamente 10,5 g/cm³, 386 gramas de ouro, cuja densidade é de aproximadamente 19,3 g/cm³, e 1365 gramas de um tipo especial de aço, cuja densidade é 7,8 g/cm³. Ao final do processo de confecção, o cuteleiro percebeu que o volume da espada era a soma dos volumes dos materiais utilizados. Para finalizar o processo de confecção, o artesão colocou a espada em uma caixa com um líquido cuja densidade é de 3,04 g/cm³. O que ocorreu na finalização da fabricação da espada? Determine a resposta adequada quanto à densidade da espada e ao ocorrido quando esta foi colocada no referido líquido.

A.A densidade da espada é de 7,60 g/cm³, e ela ficou totalmente imersa no líquido, pois é mais densa que o líquido.
B.A densidade da espada é de 7,60 g/cm³, e ela flutuou no líquido, pois é mais densa que o líquido.
C.A densidade da espada é de 9,12 g/cm³, e ela ficou totalmente imersa no líquido, pois sua densidade é o triplo da densidade do líquido.
D.A densidade da espada é de 9,12 g/cm³, e ela flutuou no líquido, pois é menos densa que o líquido em três vezes.
E.A densidade da espada é de 37,6 g/cm³, e ela afundou totalmente no líquido, pois é mais densa que o líquido.

Ver resposta e resolução da questão 9

Resposta: C

Densidade da espada:

$d_{e} = \frac{m_{Ag +} m_{Au} + m_{Aço}}{V_{ag} + V_{Au} + V_{aço}} = \frac{m_{Ag +} M_{Au} + M_{aço}}{\frac{m_{Ag}}{d_{Ag}} + \frac{m_{Au}}{d_{Au}} + \frac{M_{aço}}{d_{Aço}}} d_{e} = \frac{210 + 386 + 1365}{\frac{210}{10, 5} + \frac{386}{19, 3} + \frac{1365}{7, 8}} = \frac{1961}{20 + 20 + 175} = \frac{1961}{215} ∴ d_{e} = 9, 12 / {cm}^{3}$

$d_{líquido} = 3, 04 g / {cm}^{3} \Rightarrow d_{e} = \frac{9, 12 g / {cm}^{3}}{3, 04 g / {cm}^{3}} = 3 \Rightarrow d_{e} = 3 \times d_{líquido}$

Sendo assim, a espada ficou totalmente imersa no líquido, pois sua densidade é o triplo da densidade do líquido.

Questão 10

Uea 2022

Uma das maneiras de determinar se um ovo de galinha está bom ou estragado é mergulhá-lo em um copo com água. Caso esteja bom, o ovo permanecerá no fundo do copo, caso esteja estragado, o ovo boiará. Com base nessas informações, o ovo

A.estragado possui massa maior e volume igual ao do ovo bom.
B.bom possui densidade menor do que a da água.
C.estragado possui densidade menor do que a do ovo bom.
D.bom possui densidade menor do que a do ovo estragado.
E.estragado possui densidade maior do que a da água.

Ver resposta e resolução da questão 10

Resposta: C

Do enunciado, sabemos que a densidade do ovo bom é maior que a densidade da água, e que a densidade do ovo estragado é menor que a densidade da água. Sendo assim, o ovo estragado possui densidade menor do que a do ovo bom.