Em uma atividade de laboratório, estudantes compararam amostras de alumínio e ferro de mesmo volume e formato…
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 de laboratório, estudantes compararam amostras de alumínio e ferro de mesmo volume e formato. Os dados obtidos foram: o alumínio apresentou densidade de 2,7 g/cm³ e resistência mecânica à tração de 90 MPa; o ferro apresentou densidade de 7,9 g/cm³ e resistência mecânica à tração de 200 MPa. Nesse experimento, considerou-se que, para volumes iguais, o material de menor densidade tem menor massa e, portanto, menor peso sob a mesma gravidade. Com base nos dados do experimento, qual comparação entre o alumínio e o ferro está correta quanto ao peso e à resistência mecânica à tração?
- A) O ferro é mais leve, e o alumínio é mais resistente à tração.
- B) O ferro é mais pesado, e ambos têm a mesma resistência à tração.
- C) O alumínio é mais leve, e ambos têm a mesma resistência à tração.
- D) O alumínio é mais leve, e o ferro é mais resistente à tração.
- E) Os dois materiais têm o mesmo peso, e o ferro é mais resistente à tração.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede: comparar peso e resistência mecânica à tração do alumínio e do ferro, com base nos dados do experimento.
- Analise o peso. Como os volumes são iguais, a massa de cada material é proporcional à sua densidade. O alumínio tem densidade de 2,7 g/cm3 e o ferro de 7,9 g/cm3, logo o alumínio tem menor massa e, sob a mesma gravidade, menor peso. Portanto, o alumínio é mais leve.
- Analise a resistência mecânica à tração. O alumínio resiste a 90 MPa e o ferro a 200 MPa. Como 200 é maior que 90, o ferro é mais resistente à tração.
- Combine as conclusões: o alumínio é mais leve e o ferro é mais resistente à tração. Essa é exatamente a alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Verifique as alternativas erradas. A afirma que o ferro é mais leve, o que contradiz a densidade maior do ferro, e inverte a resistência. B afirma que a resistência é igual, mas os valores 90 e 200 MPa são diferentes. C afirma que a resistência é igual, o que também desconsidera os dados de tração. E afirma que os pesos são iguais, o que contraria a relação entre volume, densidade e massa para volumes iguais.
💡 Dica: Liste as propriedades de cada metal antes de compará-las.
Alternativa por alternativa
O aluno associa densidade alta a leveza, ou seja, acredita que o material mais denso é o mais leve. Além disso, inverte os valores de resistência, atribuindo 90 MPa ao ferro e 200 MPa ao alumínio.
O aluno supõe que a resistência à tração é a mesma para os dois metais, ignorando que os dados mostram 90 MPa para o alumínio e 200 MPa para o ferro. Ele acerta o peso, mas erra a comparação de resistência por não interpretar os valores.
Por que engana: Confundir densidade com resistência, atribuindo peso incorreto ao alumínio ou ferro.
O aluno acerta que o alumínio é mais leve, mas assume por intuição que metais diferentes têm resistência semelhante, sem consultar os dados de 90 e 200 MPa. Trata-se de uma expectativa do dia a dia que não corresponde aos valores do experimento.
Como as amostras têm o mesmo volume, a menor densidade do alumínio implica menor massa e menor peso. Já a maior resistência mecânica à tração do ferro, indicada pelo valor de 200 MPa contra 90 MPa do alumínio, mostra que o ferro suporta maior tensão antes de se romper.
O aluno confunde volume igual com massa igual, supondo que o peso não depende da densidade. Esquece que, para o mesmo volume, o material mais denso tem mais massa e, portanto, mais peso. A parte sobre a resistência do ferro está correta, mas o erro sobre o peso invalida a alternativa.
Raio-X da questão
propriedades do alumínio e ferro
avaliacao
propriedades metais comuns · resistencia e densidade metais
Revisar as propriedades físicas e químicas dos metais.
Confundir densidade com resistência, atribuindo peso incorreto ao alumínio ou ferro.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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