Enunciado

Quando um cubo de gelo derrete em um copo com água, o nível da água no copo subirá, baixará ou permanecerá inalterado? Sua resposta mudará se o gelo possuir muitas bolhas de ar em seu interior? E se os cubos de gelo possuírem muitos grãos de areia pesada?

Passo 1

Cara, essa aqui é pouco intuitiva, então toma cuidado pra não errar. Imagine um cubo de gelo de 10 gramas, quando ele flutua, desloca uma quantidade de água que também pesa 10 gramas, pois como vimos, um corpo flutuante desloca uma quantidade de fluido igual ao seu próprio peso. Quando o gelo derrete, aquelas 10 gramas irão se transformar na mesma quantidade de água, por isso o nível não se altera.

Passo 2

A mesma situação acontece com o gelo com bolhas de ar em seu interior. O cubo, quando derretido, ainda ocupa o mesmo espaço que ocupava antes. O nível não se altera.

Passo 3

Agora, um cubo de gelo recheado de areia pesada tem uma diferença fundamental dos anteriores: o grão de areia desloca mais água dentro do gelo do que fora dele. Parece errado, né? Mas deixa eu te mostrar como isso é verdade.

Nós vimos que um objeto flutuante desloca uma quantidade de líquido com peso igual ao seu próprio, ou seja, dentro do gelo, o grão de areia pesado desloca um volume de água de mesmo peso. No entanto, um objeto que afunda desloca uma quantidade de líquido igual ao seu volume, não ao seu peso (Isso é extremamente importante)! Como um grão de areia possui volume muito pequeno, ele desloca uma quantidade de água também muito pequena. Por isso o nível de água diminui.

Resposta

O nível não se altera nos dois primeiros casos, e diminui no último.

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