Por que uma grande tora de madeira flutua na água mas um pequeno prego afunda?

Passo 1

Ok, então a pergunta que vamos responder é: “Por que uma grande tora de madeira flutua na água, mas um pequeno prego afunda?”. Vamos abordar isso usando conceitos de física, especificamente a densidade e o princípio de Arquimedes. Precisamos entender como a densidade dos materiais e o empuxo atuam para que objetos flutuem ou afundem na água.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre densidade. A densidade é uma medida de quanta massa há em um determinado volume de um material. Ela é calculada pela fórmula:
Densidade = MassaVolume
Materiais com maior densidade têm mais massa por unidade de volume, enquanto materiais com menor densidade têm menos massa por unidade de volume.

Passo 3

Agora, vamos entender o princípio de Arquimedes. Esse princípio diz que qualquer objeto totalmente ou parcialmente submerso em um fluido (como a água) experimenta uma força de empuxo igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. Se o empuxo for maior que o peso do objeto, ele flutua; se for menor, afunda.

Passo 4

Vamos aplicar isso à tora de madeira e ao prego. A madeira geralmente tem uma densidade menor que a água. Por exemplo, a densidade da madeira pode ser cerca de 0,6 g/cm³, enquanto a da água é aproximadamente 1 g/cm³. Como a densidade da madeira é menor, o empuxo que ela recebe da água é suficiente para mantê-la flutuando.

Passo 5

Já o prego é feito de metal, que geralmente tem uma densidade muito maior que a água, por volta de 7,8 g/cm³. Isso significa que o empuxo exercido pela água sobre o prego é menor que o peso do prego. Por isso, o prego não consegue flutuar e acaba afundando.

Resposta

Então, resumindo, uma grande tora de madeira flutua na água porque sua densidade é menor que a da água, permitindo que o empuxo a sustente. Já um pequeno prego, com densidade maior que a da água, não recebe empuxo suficiente para se manter na superfície e, por isso, afunda.

Exercícios relacionados