얼음이 왜 뜨는가?

많은 사람들이 얼음이 물에 뜬다는 것을 관찰했는데, 이는 대부분의 사람들이 고체 형태의 액체가 액체 형태보다 무겁기를 기대하기 때문에 상식을 무시하는 것처럼 보입니다. 떠 다니는 다른 모든 것과 마찬가지로 얼음은 물보다 밀도가 낮아 부력의 속성을 보여주기 때문에 뜬다. 또한 얼음은 매우 특이한 방식으로 작동하는 액체 인 물의 매혹적인 특성을 보여줍니다.

얼음이 뜨는 것을 보면 부력의 과학적 원리를 보여주고 있습니다. 물체는 가라 앉기 전에 물에서 자신의 무게를 옮길 수있을 때 부력이 있다고합니다. 물체가 물에 가라 앉으면 같은 힘이 물체의 바닥에 닿아 싱크대가 아니라 떠 다니게됩니다. 물질의 표면적과 밀도가 올 바르면 그 물질은 바닥으로 가라 앉지 않고 뜹니다.

대부분의 액체의 경우 액체가 차가울수록 밀도가 높아집니다. 그러나 물은 어는점보다 최대 밀도에 도달합니다. 물이 얼면 분자가 스스로 매트릭스 형태로 배열되어 이전에는 존재하지 않았던 공간이 만들어집니다. 결과적으로, 가장 밀도가 높은 지점에서 얼음이 물보다 약 9 % 덜 조밀하여 얼음이 가라 앉는 대신 물에 떠 다니게됩니다.

그러나 얼음과 물을 함께 볼 때 얼음은 표면에 떠 다니지 않습니다. 얼음의 일부는 일반적으로 침수됩니다. 때로는 얼음 조각이 유리에 들어있는 것처럼 얼음 조각 전체가 잠기 게됩니다. 북극의 빙상과 같은 것의 경우, 얼음의 거대한 표면적은 얼음이 가라 앉기 전에 자체 무게를 옮길 것이기 때문에 부력이 생길 것입니다. 반면에 아이스 큐브와 같은 작은 얼음 조각은 자체 무게를 대체하기 전에 가라 앉을 수 있습니다.

얼음이 뜬다는 사실은 자연 환경에 운이 좋은 것입니다. 얼음이 바닥으로 가라 앉으면 세계의 바다, 호수, 강이 바닥에서 천천히 얼어 붙어 결국 얼음처럼 변합니다. 대신, 얼음이 표면을 따라 떠다니며 온도가 너무 차가워서 일년 내내 영구적 인 얼음 시트가 존재하는 북극과 남극 지역을 제외하고 온도 변화에 반응하여 점차 녹습니다.