Em uma atividade sobre transporte aquático, estudantes compararam dois barcos de mesmo volume externo, cada um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade sobre transporte aquático, estudantes compararam dois barcos de mesmo volume externo, cada um com 1,0 m³. O barco X tinha massa de 800 kg, enquanto o barco Y tinha massa de 1 200 kg. Considerando que a densidade da água é 1 000 kg/m³, o barco X flutuou e o barco Y afundou. Os estudantes concluíram que a densidade média do barco, calculada pela razão entre sua massa total e seu volume externo, é determinante para a flutuação. Por isso, um casco metálico pode ser utilizado quando sua estrutura oca mantém a densidade média do barco suficientemente baixa. Com base no texto, qual relação entre a densidade média e a escolha de materiais explica a flutuação dos barcos?
- A) A escolha de materiais mais densos sempre favorece a flutuação.
- B) A escolha deve considerar apenas a massa total do barco.
- C) A escolha deve manter a densidade média do barco menor que a da água.
- D) A escolha deve considerar apenas o volume externo do barco.
- E) A escolha deve produzir densidade média maior que a da água.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcular a densidade média do barco X: massa de 800 kg dividida pelo volume externo de 1,0 m³, resultando em 800 kg/m³.
- Calcular a densidade média do barco Y: massa de 1 200 kg dividida por 1,0 m³, resultando em 1 200 kg/m³.
- Comparar com a densidade da água, 1 000 kg/m³. O barco X (800 kg/m³) é menos denso que a água e flutua; o barco Y (1 200 kg/m³) é mais denso que a água e afunda.
- Concluir a relação entre densidade média e materiais: a flutuação depende de a densidade média do barco, considerando sua estrutura oca, ficar menor que a da água. Por isso um casco metálico pode ser usado, desde que seja projetado com ar em seu interior para reduzir a densidade média.
- Analisar as alternativas. A) está errada porque materiais mais densos tendem a aumentar a densidade média e dificultar a flutuação. B) está errada porque a massa total isolada não basta, já que o volume externo também entra no cálculo da densidade média. D) está errada porque o volume externo sozinho não determina a flutuação, pois a massa também é essencial. E) está errada porque produzir densidade média maior que a da água faria o barco afundar. Portanto, a alternativa correta é a C.
💡 Dica: Considere como a densidade influencia a flutuabilidade dos barcos.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que materiais mais densos ajudam o barco a flutuar, confundindo a densidade do material com a densidade média do barco inteiro, que inclui o ar do interior oco.
Por que engana: Confundir a relação entre densidade e flutuabilidade, acreditando que materiais densos flutuam melhor.
O aluno considera que apenas a massa total decide a flutuação, esquecendo que o texto define a densidade média pela razão entre massa e volume externo.
O barco X apresenta densidade média de 800 kg/m³, pois sua massa de 800 kg está distribuída em 1,0 m³. Como esse valor é menor que a densidade da água, ele flutua. Já o barco Y apresenta densidade média de 1 200 kg/m³ e afunda. Assim, a escolha dos materiais e da estrutura deve resultar em uma densidade média inferior à da água; por isso, um metal pode ser empregado em um casco oco.
O aluno acha que basta o volume externo para flutuar, ignorando que dois barcos com o mesmo volume de 1,0 m³ tiveram comportamentos diferentes por causa da massa.
O aluno inverte a condição de flutuação, achando que o barco flutua quando sua densidade média é maior que a da água, o que é contrário ao caso do barco X que flutuou.
Raio-X da questão
densidade e materiais
avaliacao
flutuabilidade de materiais · propriedades físicas dos materiais
Revisar a relação entre densidade e flutuabilidade.
Confundir a relação entre densidade e flutuabilidade, acreditando que materiais densos flutuam melhor.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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