چرا یخ روی آب شناور می ماند؟

حتماً متوجه شده اید که یخ همیشه روی آب شناور است. توده یخ هر چقدر هم که بزرگ باشد، باز هم در آب غرق نمی شود. حتی کوه های بزرگ یخ نیز روی آب دریاها و اقیانوس ها شناور می مانند.

آیا می دانید چرا یخ در آب غرق نمی شود؟

قانون اجسام شناور توسط ارشمیدس (دانشمند یونانی)، کشف شد. طبق این قانون، وقتی جسمی داخل آب قرار می گیرد، دو نیرو بر آن اثر می گذارد. این دو نیرو عبارتند از وزن جسم که جهتی رو به پایین دارد و نیرویی که از طرف آب و رو به بالا اعمال می شود.

اگر وزن جسم برابر یا کمتر از نیرویی باشد که از سوی آب به طرف بالا وارد می شود، جسم روی آب شناور می ماند. به عبارت دیگر اگر وزن جسم برابر یا کمتر از وزن آب هم حجمش باشد، جسم روی آب شناور می شود. یک تکه چوب، روی آب شناور می ماند؛ چرا که وزن آن تقریباً نصف وزن آب هم حجمش است. بنابراین نیمی از چوب زیر آب و نیم دیگرش روی آب قرار می گیرد.

چوب پنبه نیز وضعی مشابه دارد. وزن چوب پنبه نیز نزدیک به  وزن آبی است که جایش را می گیرد؛ بنابراین حدود  چوب پنبه به زیر آب می رود و بقیه آن روی آب شناور می ماند. به این ترتیب علت شناور شدن یخ روی آب را نیز می توان با استفاده از این قانون توضیح داد.

بطورکلی وقتی مایعی به شکل جامد در می آید، منقبض می شود و مولکول هایش به هم نزدیک تر می شوند. به همین دلیل حجم ماده، کم می شود و چگالی آن افزایش می یابد. بنابراین مواد در حالت جامد سنگین تر از زمانی هستند که به شکل مایع در آمده اند.

ولی آب مایعی است که خاصیتی غیرعادی دارد. آب پس از انجماد به جای منقبض شدن، منبسط می شود؛ در نتیجه حجمش افزایش می یابد. تراکم یخ،  آب است؛ به عبارت دیگر از 9 لیتر آب، 10 لیتر یخ بدست می آید. به همین جهت وزن یخ، کمتر از آب هم حجمش است. به این ترتیب وقتی یخ درون آب قرار می گیرد، تنها  آن در آب فرو می رود و  دیگرش روی آن شناور می ماند.

یخ اندکی سبک تر از آب است؛ به همین دلیل در آب شناور می ماند. ما فقط  یک کوه بزرگ یخ را روی آب می بینیم؛ چرا که بقیه آن زیر آب است و دیده نمی شود.

[toggle title=”برای مشاهده منابع اینجا کلیک کنید.” state=”close” ]

مقاله علمی و آموزشی «چرا یخ روی آب شناور می ماند؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب چرا، چطور، چگونه؟، نوشته ی دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال و ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز از موسسه نشر و تحقیقات ذکر، منتشر شده در تیر 1393 با شابک 978-964-307-221-6 به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.

[/toggle]