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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 72 da UFG 2007

Prova objetiva · Química: Propriedades da matéria e densidade

Em um recipiente contendo 100\text{ mL} (1{,}37\text{ kg}) de mercúrio líquido, são colocados dois cubos (A e B), com volumes de 2\text{ cm}^3 cada, de um material inerte diante do mercúrio. Os cubos têm massas de 14\text{ g} e 20\text{ g}, respectivamente. Ao serem colocados no recipiente,

  1. A
    os cubos vão para o fundo.
  2. B
    o cubo A afunda e o B flutua.
  3. C
    o cubo B afunda e o A flutua.
  4. D
    os cubos flutuam a meio caminho do fundo.
  5. E
    os cubos ficam na superfície do líquido.
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Resolução comentada

Um corpo flutua num líquido quando sua densidade é menor que a do líquido; se for maior, ele afunda. Então precisamos comparar as densidades, usando d = \frac{m}{V}.

  1. Mercúrio: d_{Hg} = \frac{1370\ \text{g}}{100\ \text{cm}^3} = 13{,}7\ \text{g/cm}^3.
  2. Cubo A: d_A = \frac{14\ \text{g}}{2\ \text{cm}^3} = 7\ \text{g/cm}^3.
  3. Cubo B: d_B = \frac{20\ \text{g}}{2\ \text{cm}^3} = 10\ \text{g/cm}^3.

Comparando: d_A = 7 < 13{,}7 e d_B = 10 < 13{,}7. Os dois cubos são menos densos que o mercúrio, então nenhum afunda: ambos flutuam.

Como a densidade de cada cubo é menor que a do líquido, o empuxo máximo (com o cubo totalmente submerso) supera o peso. Assim, os cubos sobem e ficam parcialmente submersos, na superfície do mercúrio. Ficar "a meio caminho do fundo" exigiria densidade igual à do líquido, o que não ocorre.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa A engana quem associa massa de 14 g e 20 g a um metal "pesado" que afundaria, esquecendo que o mercúrio é muito denso (13,7 g/cm³).

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AOs cubos são menos densos que o mercúrio (7 e 10 contra 13,7 g/cm³), logo não vão ao fundo.
  • BO cubo A flutua, mas o B também flutua, pois 10 g/cm³ é menor que 13,7 g/cm³.
  • CInverte a lógica: o cubo B, mais denso, também flutua, e A não afunda.
  • DEquilíbrio no meio do líquido só ocorreria com densidade igual à do mercúrio.

Assunto: Propriedades da matéria e densidade.

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Ver como caiu na prova Questão 72 no caderno 1ª etapa da UFG 2007

Fonte: UFG 2007 · 1ª etapa. Prova oficial ↗