Waarom drijft Ice?
Veel mensen hebben waargenomen dat ijs in water drijft, wat gezond verstand lijkt te tarten, omdat de meeste mensen verwachten dat vaste vormen van vloeistoffen zwaarder zijn dan hun vloeibare vormen. Zoals al het andere dat drijft, drijft ijs omdat het minder dicht is dan water, wat de eigenschap van drijfvermogen aantoont. Bovendien is ijs ook een illustratie van de fascinerende eigenschappen van water, een vloeistof die zich op een zeer ongebruikelijke manier gedraagt.
Wanneer je ijs ziet drijven, kijk je naar een demonstratie van het wetenschappelijke principe van drijfvermogen. Van objecten wordt gezegd dat ze drijvend zijn wanneer ze in staat zijn hun eigen gewicht in water te verplaatsen voordat ze zinken. Terwijl het voorwerp zich in het water nestelt, duwt een gelijke kracht omhoog tegen de bodem van het voorwerp, waardoor het drijft in plaats van zinkt. Wanneer het oppervlak en de dichtheid van een stof juist zijn, zweeft die stof in plaats van naar de bodem te zinken.
In het geval van de meeste vloeistoffen, hoe koeler de vloeistof, hoe dichter het wordt. Water bereikt echter zijn maximale dichtheid boven het vriespunt. Terwijl water bevriest, rangschikken de moleculen zich in een matrix, waardoor er ruimtes tussen ontstaan die voorheen niet bestonden. Hierdoor is ijs op het dichtste punt ongeveer 9% minder dicht dan water, waardoor ijs in water drijft in plaats van zinkt.
Het is je misschien echter opgevallen dat wanneer je samen naar ijs en water kijkt, het ijs niet alleen op het oppervlak drijft; een deel van het ijs is meestal onder water. Soms wordt een heel stuk ijs ondergedompeld, zoals het geval is met ijsblokjes in een glas. In het geval van zoiets als een ijskap in het Noordpoolgebied, zorgt het enorme oppervlak van het ijs ervoor dat het drijvend zal zijn, omdat het zijn eigen gewicht zal verplaatsen voordat het zinkt. Een klein stukje ijs, zoals een ijsblokje, kan daarentegen zinken voordat het zijn eigen gewicht kan verplaatsen.
Het feit dat ijs drijft is een geluk voor de natuurlijke omgeving. Als ijs naar de bodem zakte, zouden de oceanen, meren en rivieren van de wereld langzaam van onder naar boven bevriezen en uiteindelijk in vast ijs veranderen. In plaats daarvan zweeft ijs langs het oppervlak en smelt geleidelijk af als reactie op temperatuurveranderingen, behalve in de Noordpool- en Antarctische gebieden, waar het hele jaar door permanente ijslagen bestaan omdat de temperaturen zo koel zijn.