なぜ氷が浮くのですか？

多くの人は、氷が水に浮かんでいるのを観察しましたが、ほとんどの人は固体の液体は液体よりも重いと思っているため、常識に反するようです。 浮かぶ他のすべてのものと同様に、氷は水よりも密度が低いため浮き、浮力の性質を示します。 さらに、氷は水の魅力的な特性の例でもあります。水の性質は非常に珍しい方法で動作します。

浮氷を見たとき、あなたは浮力の科学的原理のデモンストレーションを見ています。 物体は、沈む前に自重を水中で変位させることができると浮力があると言われます。 オブジェクトが水中に落ち着くと、等しい力がオブジェクトの底に押し付けられ、オブジェクトが沈むのではなく浮くようになります。 物質の表面積と密度が正しい場合、その物質は底に沈むのではなく浮く。

ほとんどの液体の場合、液体が冷たいほど密度が高くなります。 ただし、水は凝固点を超えると最大密度に達します。 水が凍結すると、その分子はマトリックスに配置され、それらの間に以前は存在しなかった空間が作成されます。 その結果、氷は最も密度の高い点で水よりも約9％密度が低くなり、氷が沈むのではなく水に浮かびます。

ただし、氷と水を一緒に見ると、氷が表面に浮かんでいるだけではないことに気づいたかもしれません。 氷の一部は通常水没しています。 グラスの中のアイスキューブの場合のように、時々氷全体が水没することがあります。 北極の氷床のようなものの場合、氷の巨大な表面積により、氷が沈む前に自重で変位するため、浮力が確保されます。 一方、角氷のような小さな氷は、自重を移動する前に沈むことがあります。

氷が浮かぶという事実は、自然環境にとって幸運なことです。 氷が底に沈むと、世界の海、湖、川は底からゆっくりと凍結し、最終的に固体の氷に変わります。 代わりに、氷は表面に沿って浮かび、温度変化に応じて徐々に融解しますが、気温が非常に低いために恒久的な氷のシートが年間を通じて存在する北極および南極地域を除きます。