Como calcular a massa do corpo em kg?

Massa específica é uma grandeza física que corresponde à razão entre a massa e o volume de uma substância. Essa grandeza é muito usada no estudo da hidrostática. Contudo, densidade absoluta é um conceito diferente de densidade.

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O que é a massa específica

Massa específica, ou densidade absoluta, é a razão entre a quantidade de matéria e o volume de uma substância homogênea. Assim, a unidade de medida dessa grandeza é a kg/m3. Porém, o uso de outras unidades de medida também é comum. Por exemplo: kg/L ou g/cm3.

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Esse conceito físico é usado quando deseja-se calcular a razão entre a quantidade de matéria e o volume de um corpo. Contudo, é necessário notar que esse conceito físico vale apenas para caso que a massa do corpo está concentrada no menor volume possível. Ou seja, caso o corpo seja oco, deve-se considerar apenas o volume preenchido.

Como calcular

O cálculo da densidade absoluta é feito calculando a divisão entre a massa da substância e seu volume. Isto é, matematicamente:

• μ: massa específica (kg/m3)
• m: massa (kg)
• v: volume (m3)

Note que as unidades de medida estão em unidades fundamentais do Sistema Internacional (SI). Porém, é comum que outras unidades de medidas sejam usadas. Por exemplo: kg/L ou g/cm3. Nesses casos, é preciso atenção às conversões de unidades de medida de massa e volume.

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Caso o cálculo seja feito com substâncias líquidas ou gasosas, o volume ocupado sempre será o menor possível.

Massa específica X densidade X densidade absoluta

Apesar de possuírem a mesma unidade de medida e mesma fórmula, massa específica e densidade são conceitos distintos. Entretanto, massa específica e densidade absoluta são sinônimos.

A densidade de um corpo é a razão entre sua massa e o volume ocupado por ele. Dessa maneira, para corpos sólidos e heterogêneos, considera-se todo o volume do corpo. Mesmo se ele for oco em certas porções.

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Já densidade absoluta e massa específica são sinônimos. Ou seja, densidade absoluta é a razão entre a massa e o menor volume ocupado por uma substância.

Para corpos sólidos, os resultados das contas podem ser muito diferentes. Contudo, para substâncias que estão no estado líquido ou gasoso, os resultados são os mesmo.

Massa específica e peso absoluto

A diferença entre densidade absoluta e peso absoluto é que o peso absoluto é a razão entre o peso da substância e seu volume. Dessa forma, o peso absoluto dependerá da aceleração gravitacional no local.

Tabela de massa específica

Montamos uma tabela com alguns valores de densidade absoluta. Dentre eles estão os valores para a água e para a areia.

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Note que o valor para a areia não é exato. Isso acontece porque esse valor é experimental e depende de diversos fatores. Por exemplo, a composição química da areia.

Vídeos sobre massa específica

Selecionamos alguns vídeos para você aprofundar ainda mais seus conhecimentos sobre o conceito de densidade absoluta. Confira:

Densidade e densidade absoluta

Nessa videoaula, o professor João explica os conceitos de massa específica e densidade. Além disso, ele dá a aula de maneira didática e objetiva. Dessa forma, ao fim do vídeo, o professor resolve exercícios de aplicação.

Determinação da densidade absoluta

Existem diversas maneiras de se determinar experimentalmente a massa específica. O técnico Romero Mendes, do IF-Sertão, de Petrolina, usa o Método de Chapman. Esse método consiste em colocar a substância em uma vidraria de laboratório a fim de encontrar o volume ocupado por ela.

Propriedades físicas da matéria

A densidade e a massa específica são propriedades intrínsecas da matéria. Dessa forma, o canal Química Simples explica o que são esses conceitos e como calculá-los.

Apesar de parecer complicado e pouco comum de ser usado, essa grandeza física acaba sendo cobrada em provas de Física e de Química. Seja em vestibulares ou Enem. Além disso, o conceito de densidade absoluta é muito usado no estudo da Hidrostática.

Referências

YOUNG, H. D. Física I: Mecânica. São Paulo: Addison & Wesley. 2016
CARASEK, H. ARAÚJO, R. C. CASCUDO, O. ANGELIM, R. Parâmetros da areia que influenciam a consistência e a densidade da massa de argamassas de revestimento. https://doi.org/10.1590/S1517-707620160003.0068
BROWN, T. L. Química: A Ciência Central. São Paulo: Pearson. 2016

Por Hugo Shigueo Tanaka

Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).

1. [UFU]

Em condições ambientes, a densidade do mercúrio é de aproximadamente 13 g/cm3. A massa desse metal, da qual um garimpeiro de Poconé (MT) necessita para encher completamente um frasco de meio litro de capacidade, é de:

a) 2.600 g
b) 3.200 g
c) 4.800 g
d) 6.500 g
e) 7.400 g

Alternativa correta: D

A partir do enunciado pode-se perceber que densidade foi expressa em g/cm3</sup, que pode ser escrito com g/mL.
Além disso, o volume ocupado pelo corpo é 500 ml.

Assim, a partir da fórmula da massa específica, pode-se encontrar a massa de mercúrio.

μ = m/v
13 = m/500
m = 13 x 500 = 6500g

2. [Unifor]

Um corpo sólido, de massa 90 g e volume 100 cm3, encontra-se no fundo de um recipiente de um líquido de densidade 0,60 g/cm3. Misturando-se um outro líquido de densidade 1,5 g/cm3, o corpo começa a flutuar quando a densidade da mistura, em g/cm3, for superior a:

a) 0,90
b) 1,0
c) 1,1
d) 1,2
e) 1,3

Alternativa correta: A

Para esse exercício calculamos a densidade do corpo usando a fórmula de densidade.

d = m/v

A partir dos dados do exercício:

d = 90/100

d = 0,9 g/cm3