Dlaczego Ice Float?

Wiele osób zauważyło, że lód unosi się w wodzie, co wydaje się być sprzeczne ze zdrowym rozsądkiem, ponieważ większość ludzi oczekuje, że stałe formy cieczy będą cięższe niż ich formy płynne. Podobnie jak wszystko inne, co unosi się, lód unosi się, ponieważ jest mniej gęsty niż woda, co świadczy o właściwościach pływalności. Ponadto lód jest również ilustracją fascynujących właściwości wody, cieczy, która zachowuje się w bardzo nietypowy sposób.

Kiedy widzisz pływający lód, patrzysz na demonstrację naukowej zasady wyporności. Mówi się, że przedmioty są pływające, gdy są w stanie wyprzeć swój ciężar w wodzie przed zatonięciem. Gdy obiekt osiada w wodzie, równa siła naciska na jego dno, powodując, że unosi się, a nie tonie. Gdy powierzchnia i gęstość substancji są prawidłowe, substancja ta unosi się, a nie tonie na dnie.

W przypadku większości cieczy, im chłodniejsza ciecz, tym bardziej gęsta staje się. Woda osiąga jednak maksymalną gęstość powyżej punktu zamarzania. Gdy woda zamarza, jej cząsteczki układają się w matrycę, tworząc między nimi przestrzenie, które wcześniej nie istniały. W rezultacie lód w swoim najgęstszym punkcie jest około 9% mniej gęsty niż woda, co sprawia, że ​​lód unosi się w wodzie, a nie tonie.

Być może zauważyłeś jednak, że kiedy spojrzysz na lód i wodę razem, lód nie unosi się na powierzchni; część lodu jest zazwyczaj zanurzona. Czasami cały kawałek lodu zostanie zanurzony, podobnie jak kostki lodu w szklance. W przypadku czegoś takiego jak pokrywa lodowa w Arktyce ogromna powierzchnia lodu zapewnia pływalność, ponieważ przesunie on swój własny ciężar, zanim opadnie. Z drugiej strony niewielki kawałek lodu, taki jak kostka lodu, może utonąć, zanim zdoła przesunąć swój ciężar.

Fakt, że pływa lód, jest szczęściem dla środowiska naturalnego. Gdyby lód opadł na dno, oceany, jeziora i rzeki świata powoli zamarzałyby od dołu do góry, ostatecznie przekształcając się w lity lód. Zamiast tego lód unosi się na powierzchni, stopniowo topniejąc w odpowiedzi na zmiany temperatury, z wyjątkiem regionów arktycznych i antarktycznych, w których przez cały rok istnieją stałe warstwy lodu, ponieważ temperatury są tak niskie.