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Disciplina: Experimentos científicos

Questão de: Experimento: Densidade de Sólidos

Fonte: Originais Teachy

Grau de dificuldade: Difícil

(Originais Teachy 2023) - Questão Difícil de Experimentos científicos

Durante uma aula prática de física, os alunos do 1° ano do ensino médio são desafiados a determinar a densidade de um material sólido desconhecido. No recipiente à vista, o material está em forma de um sólido retangular e tem uma massa de 600 gramas. As dimensões do retângulo são: comprimento = 10 cm, largura = 5 cm e altura = 3 cm. Utilizando o conceito de densidade e fórmula apropriada, qual seria a densidade desse material? Considerando as possíveis fontes de erro na medição das dimensões e massa, como as incertezas experimentais poderiam afetar o cálculo final da densidade? Dado: A fórmula para calcular a densidade (d) de um sólido é d = m / V, onde 'm' é a massa e 'V' é o volume do sólido.
a.
A densidade do material é de 4 g/cm³.
b.
A densidade do material é de 3,5 g/cm³.
c.
A densidade do material é de 4,5 g/cm³.
d.
A densidade do material é de 5 g/cm³.
e.
A densidade do material é de 3 g/cm³.

Gabarito:

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Experimento: Densidade de Sólidos
Originais Teachy
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Questão 1:

Fácil

Durante um experimento em laboratório, um aluno do primeiro ano do ensino médio é solicitado a determinar a densidade de um cubo de metal. O cubo tem uma massa conhecida de 500 gramas e as dimensões do lado do cubo são medidas como sendo 5 centímetros. Considerando que o aluno saiba que a fórmula para calcular a densidade de um objeto é a razão entre a massa e o volume, e que ele esteja ciente de que as unidades de medida devem ser consistentes na aplicação da fórmula, qual seria a densidade do cubo de metal em g/cm³ e como ele pode confirmar se suas unidades estão corretas?
Experimento: Densidade de Sólidos
Originais Teachy
Questão 2:

Fácil

Ao investigar propriedades físicas de diferentes materiais, a densidade é um parâmetro fundamental que define a quantidade de massa por unidade de volume de uma substância. Em um experimento prático de laboratório, um grupo de alunos do ensino médio está determinando a densidade de vários objetos sólidos para compreender melhor como essa propriedade varia entre materiais distintos e como ela pode ser utilizada para identificar substâncias desconhecidas. Considerando que a densidade de um objeto é calculada dividindo sua massa pelo seu volume, explique como os alunos poderiam proceder para determinar a densidade de um objeto sólido irregular, para o qual o cálculo de volume não é imediatamente óbvio.
Experimento: Densidade de Sólidos
Originais Teachy
Questão 3:

Fácil

Um estudante deseja investigar a relação entre a pressão e o volume de um gás mantido a temperatura constante, de acordo com a Lei de Boyle. Para isso, ele utiliza uma seringa com um êmbolo móvel, onde o volume inicial do gás é V1 e a pressão inicial é P1. Ele empurra o êmbolo com força constante, reduzindo o volume para V2, e verifica a pressão final P2. Sabendo que a temperatura permanece constante durante todo o processo, a questão é: Qual equação representa adequadamente a situação descrita e como pode ser utilizada para determinar a pressão final P2 se os valores iniciais de volume e pressão, V1 e P1, bem como a variação de volume, V1 - V2, são conhecidos? Desconsidere quaisquer efeitos de fricção entre o êmbolo e a seringa, bem como variações de temperatura durante a compressão do gás.
Experimento: Lei de Boyle
Originais Teachy
Questão 4:

Média

Durante um experimento de óptica, um aluno observa que um lápis colocado dentro de um copo com água parece estar quebrado. Utilizando uma bandeja cheia de água, um feixe de laser e uma régua, o aluno deseja investigar como a refração da luz ocorre ao passar da água para o ar. O feixe de laser é direcionado para a superfície da água a partir de um ângulo de 45 graus. O aluno observa que o feixe de luz sofre desvio ao entrar e ao sair da água, formando um 'semicírculo' na parte inferior da bandeja. Com base no experimento, determine qual é a relação entre a mudança de direção do feixe de luz e a diferença de densidade entre a água e o ar.
Experimento: Refração da Luz
Originais Teachy
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