Aula de densidade: por que navios não afundam?

Alguma vez você se viu atemorizado pelo fato de um navio afundar em alto mar? Por que isso não ocorre considerando que é um dos objetos mais pesados que existem? Tudo é uma questão de densidade.

A densidade é definida como a relação entre a massa de um material e o volume por ele ocupado. A divisão do peso pelo volume é dada pela fórmula:

Densidade = massa 
                    volume

d = m
        v

A densidade determina a quantidade de matéria que está presente em uma unidade de volume, por exemplo, o leite possui maior densidade do que a água, isso significa que num dado volume de leite há mais matéria que em uma mesma quantidade de água.

A densidade nos auxilia na caracterização de uma substância. A densidade dos sólidos e líquidos é expressa em gramas por centímetro cúbico (g/cm3):

Água.......................................0,997 g/cm³
Leite integral............................1,03 g/cm³

Veja gora como demonstrar esse conteúdo na prática através de uma aula experimental:

Você vai precisar de:

1 recipiente grande (bacia plástica);
1 garrafa de água mineral de 500 ml;
1 garrafa PET de 2 litros;
Água;
Pedras (pequenas e pesadas).

Procedimento:

1. Coloque água no recipiente grande até a metade de sua capacidade, esse irá representar o mar;

2. Pegue a garrafa de água mineral vazia, tampe-a e deposite sobre a água no recipiente, o que ocorre? Certamente a garrafa flutua por que dentro dela há somente ar.

3. Agora coloque na mesma garrafa um pouco d’água (100 ml) e algumas pedras, tampe e deixe sobre a água. A garrafa vai afundar um pouco em razão da presença da água e das pedras, ou seja, o peso aumenta, mas o volume não se altera.

4. Pegue a garrafa PET de 2 litros, coloque a mesma quantidade de pedras e de água da garrafa do item anterior e deposite sobre a água. O que acontece? O peso é praticamente o mesmo, mas o volume aumentou, portanto a garrafa flutua mais.

Conclusão: Qual das garrafas possui densidade maior, a do item 3 ou 4? A garrafa do item 3 afunda mais, por que possui tamanho menor e o peso fica mais concentrado, fazendo sua densidade mais elevada do que a do item 4, ou seja, o que faz um objeto flutuar se relaciona diretamente com sua densidade. Quanto maior a densidade, mais pesado é o material.

A mesma relação é aplicada para navios, eles não afundam por que possuem densidade menor que a da água.

Por Líria Alves
Graduada em Química
Equipe Brasil Escola