Enunciado
Física - Randall D. Knight - Termodinâmica Óptica- Ed: 2º - Capítulo 15.Questões Conceituais - Ex. 1
Um objeto tem densidade
a. Suponha que cada uma das três dimensões do objetos seja aumentada por um fator de sem alterar o material do qual o objeto é feito. A densidade será alterada? Em caso afirmativo, por qual fator? Explique
b. Suponha que cada uma das três dimensões do objetos seja aumentada por um fator de sem alterar a massa do objeto. A densidade será alterada? Em caso afirmativo, por qual fator? Explique.
Passo 1
a)
E aí meus caros aluninho (as)! Olha a gente aqui de novo!
Bem! Nesse primeiro item, temos um objeto de densidade ! A gente multiplica as dimensões desse nosso objeto por e temos que ver como a densidade dele se comporta, dado que o material é o mesmo.
Pois muito bem! Vamos pensar no seguinte caso! Imagine um cubinho de gelo...
A gente sabe que a densidade dele é de . E ele é formado basicamente por água congelada.
Agora pensa num iceberg, muitas vezes maior que esse cubo aí e formado pelo mesmo material...
Esse iceberg aí tem a mesma densidade daquele cubinho de gelo, de .
Isso aí só mostra uma coisa pra gente! Se a densidade continuou a mesma, é porque a alteração nas dimensões do objeto, que implica em uma alteração de volume, foi acompanha também pela alteração da massa.
Logo, podemos concluir para o nosso caso, que uma vez que o material é o mesmo, a densidade do objeto continuará sendo igual à . Ela não vai mudar, pois a alteração na dimensão implica também uma alteração na massa.
Passo 2
b)
Para esse segundo caso aqui, aí o buraco é mais embaixo. A nossa densidade é igual a...
Agora só a titulo de curiosidade, vamos supor que nosso objeto é um cubo de um material qualquer com lado ...
Se duplicarmos as dimensões, então o volume total ficara igual à...
Logo, a densidade será igual à...
Comparando e ...
Podemos ver que a densidade final após a alteração das dimensões ficara como sendo igual a de .
Resposta
a)
b)