Fuvest Para Medir O Volume De Uma Pedra

Como resolver questão de volume de pedra na Fuvest

O Enem e a Fuvest adoram cobrar o princípio de Arquimedes de forma bem básica. A questão mais comum pede pra você achar o volume de uma pedra irregular usando um cilindro graduado com água. Parece simples, mas tem pegadinha que todo mundo erra. Vou explicar como funciona na prática, não só a teoria de livro. O método é o de deslocamento de água. Você coloca água num cilindro graduado, anota o volume inicial, introduz a pedra com cuidado pra não espirrar nada, e anota o volume final. A diferença entre os dois valores é o volume da pedra. Fórmula é essa aqui: V_pedra = V_final - V_inicial. Tem um detalhe que ninguém conta direito. A pedra tem que estar completamente submersa, mas sem tocar o fundo de forma brusca senão o menisco se distorce e a leitura fica errada. Se você jogar a pedra direto, a onda faz a água subir artificialmente na paredes do vidro. Aí o volume final tá maior do que deveria. Meu conselho: use um fio ou uma pinça pra deixar a pedra escorregando devagar pela parede interna do cilindro, nunca deixar cair do centro.

Outra coisa que passa despercebida: a pedra não pode ser porosa nem soluble. Já vi questão que parecia Inócua mas era de calcário, e parte dela dissolvia na água durante a medição. O volume final diminuía com o tempo. Aí a resposta fica menor do que o real. Se tiver suspeita de mineral solúvel, o correto é usar outro fluido, tipo óleo mineral ou parafina líquida, desde que a questão deixe claro. Na Fuvest, em geral, a pedra é de granito ou basalto, então água serve. A questão mais típica da Fuvest segue esse roteiro: tem um cilindro com 50 mL de água, a pedra é introduzida e o nível sobe pra 73 mL. O volume da pedra é 23 mL ou 23 cm³, já que 1 mL equivale a 1 cm³. Aí geralmente perguntam a densidade também, e aí você precisa da massa, que é dada no enunciado. Se a massa for 69 g, por exemplo, a densidade é 69 dividido por 23, que dá 3 g/cm³. Nada complicado, mas a rapidez da prova faz muita gente errar conta simples. Tem um erro muito frequente que vale pontuação: confundir unidade. Às vezes a resposta vem em litros ou em metros cúbicos e o gabarito pede cm³. Se o cilindro gradua em mL, o resultado já sai em mL, que é numericamente igual a cm³. Não precisa converter nada se a pergunta pedir cm³. Só tome cuidado quando o enunciado usar m³, aí sim precisa multiplicar por um milhão. A Fuvest cobra isso de vez em quando.

Um problema real que eu vi acontecer em sala de aula e em simulados: a pedra era grande demais pro cilindro. O volume deslocado transbordou. Aí a questão propunha um cilindro de 100 mL e a pedra fazia o nível passar de 120 mL. O candidato que não prestava atenção marcava o volume final como 100 mL e a conta dava errada. A solução é checar antes se a soma do volume de água com o volume estimado da pedra cabe no recipiente. Se não cabe, ou se usa um cilindro maior ou aplica o método da proveta com deslocamento indireto, medindo o volume do líquido que transbordou com outra proveta menor. Outra nuance que separa quem acerta de quem erra: a leitura do menisco. A água forma uma curva côncava dentro do vidro. A leitura correta é feita na parte inferior da curvatura, na linha do olho, nunca de cima pra baixo. Se olhar de ângulo, o erro de paralaxe pode dar até 2 mL de diferença num cilindro de 100 mL. Isso parece pouco, mas numa questão de múltipla escolha com alternativas próximas, como 21, 22, 23 e 24 mL, vira problema. Quando a pedra tem formato muito irregular e arrematada, tem uma variação que a Fuvest já cobrou: usar a tampa de um béquer ou um peso morto pra manter a pedra submersa se ela tender a boiar. Pedras porosas às vezes prendem bolhas de ar na superfície, e essas bolhas aumentam o volume deslocado. A solução prática é molhar bem a pedra antes e batucá-la levemente no cilindro pra soltar as bolhas. Se a questão der dados pra calcular o volume das bolhas, aí entra num nível mais avançado de raciocínio.

Se você quer treinar, a Fuvest disponibiliza as provas antigas no site oficial da revista Fuvest, com gabaritos e, em muitos casos, resoluções comentadas. Procure pelas provas dos anos 2015 a 2024, seção de Ciências da Natureza. As questões de volume aparecem mais concentradas nos anos em que a prova misturou física e química num mesmo bloco. Também tem vídeo-aula boa no canal da YouTube da professora de física que resolve questão por questão, mas o melhor material mesmo é a prova original, porque o texto da Fuvest às vezes esconde informações importantes na primeira linha. O que realmente define a eficiência dessa técnica é a precisão do instrumento. Um cilindro de 100 mL com divisões de 1 mL dá margem de erro de cerca de 0,5 mL por leitura. Como você faz duas leituras, o erro total pode chegar a 1 mL. Se a questão pede três algarismos significativos, isso já importa. Se o volume da pedra for pequeno, tipo 5 mL, o erro relativo chega a 20%, e aí o método não é recomendável. Nesses casos, o mais preciso é usar um picnômetro ou fazer medição por deslocamento com balança hidrostática, que é o mesmo princípio mas usando massa em vez de volume. Se a pedra for muito pequena, do tamanho de um grão, o deslocamento num cilindro comum é praticamente inútil. Aí o caminho é usar uma pipeta graduada de 10 mL com divisão de 0,1 mL, ou então pesar a pedra e calcular o volume pela densidade conhecida do mineral, se o enunciado permitir. A Fuvest raramente cobra casos tão extremos, mas cair numa pegadinha desse tipo não é impossível.

Resumo sem rodeio: use água, anote volume inicial e final, subtraia, converta mL pra cm³ se precisar, cheque se a pedra cabe no cilindro, leia o menisco na altura dos olhos e descarte pedras porosas ou solúveis. O resto é questão de treino com provas antigas. Se quiser baixar as provas anteriores com gabarito, o link direto é o portal da Fuvest, que atualiza a cada ano. A maioria dos materiais de revisão também reproduz essas questões, mas a versão original sempre tem o enunciado completo, sem edições de livro didático que cortam detalhes importantes.