Question

Gostaria de saber como funciona a densidade em relação à água. Por exemplo, quando esse objeto afunda na água e quando ele flutua.

Answer 1

O objeto flutua quando seu peso é menor que o da água e afunda quando é mais pesado que a água.

Answer 2

Um material apenas flutuará sobre outro se sua densidade for menor. Se um material for mais denso que o outro, ele afundará.
A densidade pode ser definida como a massa por unidade de volume de uma substância a uma dada pressão e temperatura:
densidade = massa
volume
Assim, para que um material flutue na água, não depende do “peso”, ou melhor, da massa, mas sim da distribuição da massa pelo volume ocupado, isto é, da densidade. Quanto mais distribuída estiver a massa, ou seja, quanto maior for o seu volume, menos denso será o objeto e ele flutuará.
Outro aspecto relacionado a esse fator é o deslocamento da água. Quando um objeto flutua, ele como que “empurra” determinada quantidade de água para fora. Essa água deslocada tem exatamente a mesma massa do objeto que está flutuando. Se o objeto pesar mais do que a quantidade de água que desloca, ele afundará.
Para você entender, vamos dar dois exemplos. Primeiro pense em um barquinho feito de papel alumínio. Se você colocá-lo sobre a água, ele flutuará, pois a sua densidade é menor que a da água e sua massa está distribuída em um volume grande que desloca uma quantidade de água que tem a mesma massa que ele.
Agora imagine que você pegue esse barquinho e amasse-o bem, formando uma bola de papel de alumínio sem nenhum ar dentro. O que acontecerá se você colocá-la na água? Essa bolinha afundará! Por que isso acontece? Não é por causa da massa, pois tanto o barquinho quanto a bolinha “pesam” o mesmo. Na verdade, isso acontece porque na bolinha a massa está menos distribuída, ou seja, ocupa um volume menor. Assim, sua densidade fica maior e, ao ser colocada na água, desloca uma quantidade menor de água que não é menor que o seu peso, por isso, ela afunda.