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Volume é a quantidade de espaço ocupado por um objeto. [1] X Fonte de pesquisa Já a densidade, consiste na massa desse objeto presente em cada unidade de volume. É importante conhecer o volume de um objeto antes de descobrir sua densidade. Calcular o volume de objetos regulares pode ser feito com uma fórmula simples determinada pela forma de cada um. Algumas das unidades mais comuns usadas para se expressar volume são os centímetros cúbicos (cm 3 ) e os metros cúbicos (m 3 ). Depois de ter descoberto o volume, a densidade pode ser encontrada com mais um passo simples. Algumas unidades comuns para se expressar densidade são os gramas por centímetros cúbicos (g/cm 3 ) ou os gramas por mililitro (g/mL).
Passos
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1Determine a forma de seu objeto. Conhecer essa forma dá a você a possibilidade de escolher a fórmula adequada e tomar as medidas necessárias para o cálculo do volume.
- A esfera é um objeto tridimensional perfeitamente circular no qual todos os pontos da superfície se encontram à mesma distância do centro. Em outras palavras, a esfera é um objeto em forma de bola. [2] X Fonte de pesquisa
- O cone é um sólido tridimensional com base circular e um único vértice (ponta do cone). Outra forma de pensar é imaginar que ele representa uma pirâmide especial que tem um círculo como base. [3] X Fonte de pesquisa
- O cubo é um sólido tridimensional com seis faces quadradas idênticas. [4] X Fonte de pesquisa
- O sólido retangular , também conhecido como prisma retangular, é semelhante ao cubo no aspecto de ser um objeto tridimensional com seis lados — mas, neste caso, seus lados são retangulares em vez de quadrados. [5] X Fonte de pesquisa
- O cilindro é uma forma tridimensional com duas extremidades planas idênticas e circulares, com um lado curvo que as interliga. [6] X Fonte de pesquisa
- A pirâmide é um sólido tridimensional com um polígono como base e faces laterais que se encontram em um ápice (ponta da pirâmide). [7] X Fonte de pesquisa Sua forma regular tem por base um polígono regular, o que significa que seus lados têm o mesmo comprimento e seus ângulos, a mesma medida. [8] X Fonte de pesquisa
- Se o objeto possui uma forma irregular, você pode usar o método de deslocamento para descobrir seu volume.
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2Escolha a equação correta para calcular o volume. Cada sólido tem uma fórmula capaz de calcular quanto espaço tridimensional é ocupado por ele. Abaixo estão as equações de cada um dos objetos listados acima. Leia Como Calcular Volume para imagens e mais detalhes a respeito desse tema.
- Esfera: V = (4/3) π r 3 , onde r é o raio da esfera e π é a constante pi (3,14).
- Cone: V = (1/3) π r 2 h , onde r é o raio da base circular, h é a altura do cone e π, é a constante pi (3,14).
- Cubo: V = s 3 , onde s é o comprimento de qualquer lado da face quadrada.
- Prisma retangular: V = l × w × h , onde l é o comprimento do lado da face retangular, w é a largura da mesma face e h é a altura do prisma.
- Cilindro: V = π r 2 h , onde r é o raio da base circular, h é a altura do cone e π, é a constante pi (3,14).
- Pirâmide: V = (1/3) b × h , onde b é a área da base da pirâmide (l × w) e h, é sua altura.
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3Tome as medidas necessárias. As medidas serão determinadas pela forma do objeto. Na maioria dos casos, você precisará da altura, mas deverá obter o raio apenas se o sólido for circular e a largura, se ele possuir faces retangulares.
- O raio de um círculo equivale à metade do diâmetro. Meça o diâmetro colocando uma régua ao longo do ponto central do círculo e observando qual é a medida da seção. Calcule o raio dividindo o diâmetro por dois.
- Descobrir o raio de uma esfera exige um pouco mais de esforço, mas pode ser feito de diversas formas detalhadas em Como Encontrar o Raio de uma Esfera .
- O comprimento, a largura e a altura dos objetos podem ser medidos com uma régua, começando em uma extremidade e observando-se onde ela termina, do outro lado.
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4Calcule o volume. Agora que você descobriu qual é a forma em estudo, qual fórmula utilizar e, ainda, tomou as medidas necessárias, será possível calcular o volume inserindo os valores e fazendo os cálculos. O resultado será o volume de seu objeto.
- Lembre-se de expressar a resposta em unidades cúbicas. Quer você esteja usando o sistema métrico internacional ou outro, a unidade de volume deve estar sempre elevada ao cubo. Não se esqueça de sempre inclui-la ao final dos cálculos.
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1Calcule o volume do objeto com o deslocamento. Medir a dimensão de objetos com forma irregular pode ser difícil e resultar em valores ou cálculos volumétricos imprecisos. Ao medir a quantia de água deslocada por um objeto, você pode facilmente determinar seu volume sem precisar de fórmulas complicadas. [9] X Fonte de pesquisa
- Tal método também pode ser usado para descobrir o volume de uma forma regular.
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2Encha um cilindro graduado com água. O cilindro graduado é um equipamento de laboratório com marcações de medida externas que permitem a você medir o volume de líquidos. No entanto, é importante que ele seja grande o suficiente para conter o seu objeto. Encha-o com água suficiente para submergi-lo completamente, mas sem transbordar. Registre o nível inicial de água existente no béquer.
- Ao anotar o volume inicial de água, observe-a ao nível dos olhos e registre o valor representado pela base do menisco — a curva que a água produz quando entra em contato com outra superfície. [10] X Fonte de pesquisa
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3Cuidadosamente, coloque o objeto dentro do béquer. Evite deixá-lo cair na água, ou isso pode fazer com que ela espirre para fora do cilindro graduado. No fim, o objeto deve estar completamente submerso. Anote o novo nível da água presente no béquer, uma vez mais à altura dos olhos e prestando atenção ao menisco.
- Se qualquer porção de água transbordar do béquer, tente novamente com um cilindro maior ou use menos água.
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4Subtraia o novo nível de água do valor inicial. A quantia de água deslocada pelo objeto será igual a seu volume medido em centímetros cúbicos. No entanto, líquidos geralmente são medidos em mililitros — um mililitro equivale a um centímetro cúbico. [11] X Fonte de pesquisa
- Por exemplo, se você começou com 35 mL de água e terminou com 65 mL, o volume do objeto é igual a 65 - 35 = 30 cm 3 .
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1Determine a massa do objeto. A quantidade de matéria existente em um objeto equivale à sua massa. [12] X Fonte de pesquisa Ela pode ser medida colocando-se o objeto em uma balança, e sua unidade é expressa em gramas.
- Encontre uma balança calibrada, coloque o objeto sobre ela e anote a massa em seu caderno.
- Você também pode medir a massa com uma escala. Com o objeto em um lado, coloque pesos de massa conhecida no outro lado até que ambos estejam equilibrados. A massa de seu objeto será igual à massa somada dos objetos colocados no lado oposto.
- É importante que o objeto esteja seco antes de ser pesado. Dessa forma, não haverá nenhuma quantidade de água absorvida afetando a precisão da pesagem.
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2Calcule o volume de seu objeto. Se o objeto possui uma forma regular, calcule o volume com um dos métodos detalhados anteriormente. Caso se trate de um sólido irregular, faça o cálculo usando o método de deslocamento descrito acima.
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3Calcule a densidade. A densidade é definida como a massa dividida pelo volume. Para finalizar a medição da densidade, divida o valor encontrado para massa pelo volume calculado. O resultado será a densidade do objeto medida em g/cm 3
- Por exemplo, façamos o cálculo da densidade de uma substância com volume equivalente a 8 cm 3 e massa igual a 24 g.
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Dicas
- Você pode testar os cálculos volumétricos usando o método de deslocamento e comparando os resultados.
- Geralmente, a maioria dos objetos é uma combinação de outros objetos geométricos. Tente dividi-los em grupos básicos menores, encontrar seus volumes individuais e, a seguir, somá-los para obter o volume do objeto inteiro.
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Avisos
- Lembre-se de colocar todas as medidas em forma métrica antes de efetuar qualquer cálculo.
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Referências
- ↑ http://uncw.edu/chem/Courses/Reeves/OnLineLabs/scienceMajors/Density_PH.pdf
- ↑ https://www.mathsisfun.com/definitions/sphere.html
- ↑ http://www.mathopenref.com/cone.html
- ↑ https://www.mathsisfun.com/definitions/cube.html
- ↑ http://www.algebralab.org/lessons/lesson.aspx?file=Geometry_3Dprisms.xml
- ↑ https://www.mathsisfun.com/definitions/cylinder.html
- ↑ http://www.mathwords.com/p/pyramid.htm
- ↑ http://www.mathwords.com/r/regular_pyramid.htm
- ↑ http://teachertech.rice.edu/Participants/bradshaw/lessons/elements/density.html
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