Densidade em Física
Em Física, a densidade de massa descreve quanta massa corresponde a cada unidade de volume de um material ou corpo.
Objetivos de aprendizagem
- Calcular densidade média, massa ou volume no Sistema Internacional.
- Interpretar kg/m³ e realizar conversões envolvendo unidades cúbicas.
- Distinguir massa de peso e reconhecer o papel da densidade em comparações físicas.
Está difícil? Revise antes: Grandezas, unidades e medidas, Volume Geométrico, Equação de 1º Grau
Já domina esses conhecimentos? Continue para o conceito.
Entenda o conceito
A densidade média de um corpo é a razão entre sua massa e o volume total ocupado. O SI usa kg/m³. Objetos de mesma massa podem ter densidades diferentes se ocuparem volumes diferentes.
Esse conceito é o mesmo fundamento estudado em Química, mas aqui o foco está na descrição física do corpo, em sua geometria e em comparações com outros meios. Densidade por si só não descreve todas as forças nem garante se um corpo afundará ou flutuará.
Para medir o volume de um sólido irregular totalmente mergulhado, subtraia os volumes indicados antes e depois numa proveta. O método pressupõe que o corpo não se dissolva, não absorva o líquido nem aprisione bolhas. A leitura final inclui líquido e sólido: ela não é o volume do sólido sozinho.
A conversão é cúbica: 1 cm³=(0,01 m)³=0,000001 m³. Como 1 g=0,001 kg, 1 g/cm³=1.000 kg/m³. Uma amostra de 30 g que desloca 12 cm³ tem densidade 2,5 g/cm³ ou 2.500 kg/m³. Converter massa e volume deve conservar a razão física; apenas seu número e sua unidade mudam.
- Densidade de massa
- Massa por unidade de volume de um corpo ou substância.
- Massa
- Grandeza m expressa em quilogramas no SI; não é o mesmo que peso.
- Volume
- Região tridimensional ocupada, expressa em metros cúbicos no SI.
- Massa: 2,4 kg
- Volume: 0,003 m³
- Densidade: 800 kg/m³
Fórmulas explicadas
Densidade média é massa total dividida pelo volume total.
- ρ
- densidade de massa Unidade: kg/m³
- m
- massa Unidade: kg
- V
- volume Unidade: m³
Formas isoladas para determinar massa ou volume.
- m
- massa Unidade: kg
- ρ
- densidade Unidade: kg/m³
- V
- volume Unidade: m³
Exemplo resolvido passo a passo
Densidade média de um corpo
Enunciado
Um corpo tem massa de 2,4 kg e volume de 0,003 m³. Qual é sua densidade média?
- Dados
-
- m = 2,4 kg
- V = 0,003 m³
- Fórmula
- ρ = m ÷ V
- Substituição
- ρ = 2,4 kg ÷ 0,003 m³
Resolução
- As duas grandezas já estão nas unidades-base desejadas.
- Escreva 0,003 = 3 × 10⁻³ para conferir a ordem de grandeza.
- Divida 2,4 por 0,003: 2,4 ÷ 0,003 = 800.
Resultado: ρ = 800 kg/m³
Interpretação: Cada metro cúbico desse corpo, se mantida a mesma densidade média, corresponderia a 800 kg de massa.
Exercícios com solução
Tente resolver sem consultar a resposta; uma estimativa inicial ajuda a perceber sinal, unidade e ordem de grandeza.
Exercício 1
Um corpo de densidade média 2.400 kg/m³ ocupa 0,005 m³. Qual é sua massa?
Ver solução passo a passo
Solução passo a passo
- Escreva m = ρ × V.
- Substitua m = 2.400 kg/m³ × 0,005 m³.
- Cancele m³ e multiplique 2.400 × 0,005 = 12.
Resposta: m = 12 kg.
Exercício 2 · Exercício guiado
Um sólido de 81 g, totalmente imerso e sem dissolução ou bolhas, eleva uma proveta de 40 mL para 70 mL. Calcule sua densidade em g/cm³ e kg/m³.
Ver solução passo a passo
Solução passo a passo
- Dados: massa 81 g; volumes inicial 40 mL e final 70 mL. Pergunta: densidade; não é necessário saber a massa do líquido.
- Volume deslocado: 70−40=30 cm³. Relação: ρ=m/V; substituição 81/30=2,7 g/cm³.
- No SI: m=0,081 kg e V=30×10⁻⁶ m³, logo ρ=2.700 kg/m³.
- Conferência: 2.700×0,00003=0,081 kg, a massa informada.
Resposta: 2,7 g/cm³ = 2.700 kg/m³.
Para conferir seu raciocínio: Usar 70 mL inclui o líquido e subestima a densidade do sólido.
Para conferir seu raciocínio: O fator entre cm e m deve ser elevado ao cubo ao converter volume.
Exercício 3 · Exercício independente
Um cubo maciço de aresta 2 cm tem massa 64 g. Determine o volume e a densidade no SI.
Ver solução passo a passo
Solução passo a passo
- Volume: 2³=8 cm³=8×10⁻⁶ m³; massa 0,064 kg.
- ρ=0,064/(8×10⁻⁶)=8.000 kg/m³.
- Equivale a 8 g/cm³; oito centímetros cúbicos correspondem a 64 g.
Resposta: V=8 cm³; ρ=8.000 kg/m³.
Para conferir seu raciocínio: Elevar a aresta ao quadrado produz cm²; a densidade precisa de volume em cm³.
Confira ou avance com as calculadoras
Resolva primeiro no papel. Depois, use a ferramenta para conferir a relação trabalhada ou explorar a conversão indicada.
Densidade
Resolva densidade, massa ou volume com unidades comuns.
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Fontes e atualização
Conteúdo revisado em 05/10/2026.
- College Physics 2e — Density — OpenStax, Rice University. Definição de densidade, unidade kg/m³ e relação entre massa e volume de corpos.
- The International System of Units (SI Brochure) — Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). Unidades SI e relações entre metro, segundo, quilograma, ampere, volt, ohm e watt.