Pourquoi la glace flotte-t-elle?

Beaucoup de gens ont observé que la glace flottait dans l'eau, ce qui semblait défier le bon sens, car la plupart des gens s'attendent à ce que les formes solides de liquides soient plus lourdes que leurs formes liquides. Comme tout ce qui flotte, la glace flotte car elle est moins dense que l'eau, ce qui démontre la propriété de la flottabilité. De plus, la glace illustre également les propriétés fascinantes de l’eau, un liquide qui se comporte de manière très inhabituelle.

Lorsque vous voyez la glace flotter, vous regardez une démonstration du principe scientifique de la flottabilité. Les objets sont dits flottants lorsqu'ils sont capables de se déplacer dans l'eau avant de sombrer. Lorsque l'objet se dépose dans l'eau, une force égale pousse vers le bas de l'objet, le faisant flotter plutôt que couler. Lorsque la surface et la densité d'une substance sont correctes, cette substance flotte plutôt que de sombrer au fond.

Dans le cas de la plupart des liquides, plus le liquide est froid, plus il devient dense. Cependant, l'eau atteint sa densité maximale au-dessus du point de congélation. Lorsque l'eau gèle, ses molécules s'organisent en une matrice, créant entre elles des espaces qui n'existaient pas auparavant. En conséquence, la glace est environ 9% moins dense que l’eau à son point le plus dense, ce qui la fait flotter dans l’eau plutôt que de couler.

Cependant, vous avez peut-être remarqué que lorsque vous regardez ensemble la glace et l'eau, la glace ne flotte pas simplement à la surface; une partie de la glace est généralement submergée. Parfois, un morceau de glace entier sera submergé, comme c'est le cas avec des glaçons dans un verre. Dans le cas de quelque chose qui ressemble à une couche de glace dans l'Arctique, la vaste surface de la glace garantit sa flottabilité, car elle déplacera son propre poids avant de couler. En revanche, un petit morceau de glace, comme un cube de glace, peut couler avant de pouvoir se déplacer de son propre poids.

Le fait que la glace flotte est une chance pour l'environnement naturel. Si la glace coulait au fond, les océans, les lacs et les rivières du monde gèleraient lentement de bas en haut, pour finalement se transformer en glace solide. Au lieu de cela, la glace flotte à la surface, fondant progressivement en fonction des changements de température, sauf dans les régions arctique et antarctique, où des plaques de glace permanentes existent toute l'année en raison des températures très fraîches.