Se medirmos um quilo de penas e um quilo de chumbo e deixá-los cair de uma segunda história, um objeto irá flutuar até o chão e o outro cairá tão rápido que poderá ferir os transeuntes. A diferença é devida a uma propriedade da matéria chamada “densidade”. O deslocamento da água é uma das maneiras pelas quais podemos medir a densidade, particularmente a densidade de objetos de formas irregulares. Mas as penas flutuam e exigem uma técnica especial para medir o deslocamento.

Encha parcialmente o cilindro graduado com água até um nível em que você possa submergir o objeto e soltar o peso da chumbada na água. Se você não tiver um cilindro graduado para encaixar seu objeto, coloque um cilindro em uma bacia, encha-o até a parte superior com água e meça o excesso na bacia. Sua resposta será menos precisa devido ao número de vezes que a água foi movida. Observe a quantidade de deslocamento em mililitros (ml) causada pelo sinker e string.

Meça a massa do seu objeto (digamos, uma rolha) em uma balança em gramas (g). Certifique-se de que o objeto esteja seco quando for medido. Registre seu peso. Anexar o sinker com a corda para o objeto. Se você usar um grampo ou alfinete, certifique-se de incluir isso ao medir o deslocamento do sinker na etapa um.

Solte o sinker com o objeto flutuante anexado no cilindro. Se o objeto inteiro não afundar, talvez seja necessário usar um sinker mais pesado. Se assim for, certifique-se de medir o deslocamento do novo sinker e da linha para que todo o objeto afunde abaixo da superfície. Quando todo o objeto estiver submerso, observe o volume do deslocamento total em mililitros, medindo o volume a partir do centro da coluna d'água, e não as bordas onde a tensão superficial e a ação capilar afetam a leitura.

Subtraia o volume da água e do conjunto do sinker a partir do volume da água, montagem do sinker e objeto submerso. O resultado será o volume do objeto sozinho. Esse volume em mililitros equivale a centímetros quadrados (cm).

Divida o peso (M) do objeto em gramas pelo seu volume (V) em centímetros quadrados. O resultado será a densidade (p) expressa em gramas por centímetro quadrado. Objetos que flutuam todos têm densidades de menos de um grama por centímetro quadrado, a densidade da água na qual eles flutuam.

TL; DR (muito longo; não lidos)

O material das penas não é apenas menos denso que o chumbo, elas contêm numerosos espaços ocos que contribuem para a estabilidade aerodinâmica da asa de um pássaro.

Aviso

As leituras de densidade serão aproximadas - variações de temperatura e a pressão atmosférica terá pequenos efeitos na densidade da água usada para calcular a densidade do objeto.