Почему лед плавает
Прежде чем найти ответ на этот вопрос, нужно выяснить, что такое лед, и как он образуется.
С приближением зимних холодов температура воздуха приближается к нулю, говорят, «опускается». При охлаждении до +4°C вода сжимается и имеет самый большой вес и плотность. Когда же ударит мороз в 0°C и ниже, вода замерзает. При этом она расширяется, вес и плотность уменьшаются, а вот объем увеличивается.
Поэтому лед становится гораздо легче, чем та вода, из которой он образовался. А все предметы, более легкие, чем вода, плавают на ее поверхности. Например, кусок древесины или бревно легче воды в 2 раза.
При этом действует так называемый закон Архимеда. Еще в III веке до н.э. он сформулировал закон, согласно которому тело выталкивается на поверхность воды с силой, которая равна весу вытесненной им жидкости.
Почему лед плавает?
Действие этого закона наглядно можно наблюдать на айсбергах. Со страшным шумом и грохотом огромный отколовшийся кусок подтаявшего ледника падает в воду. Лед лишь на одну десятую легче воды, поэтому именно такую часть ледника мы и видим. А основная огромная его часть скрыта под водой. Сколько смог лед вытеснить воды – столько его и плавает видимым на поверхности.
Вода, которая превращается в лед, обладает огромной силой. Все знают, что если налить в стеклянную бутылку воды и выставить на мороз, расширяющаяся вода с силой разорвет стекло – бутылка просто-напросто лопнет.
Да что там хрупкое стекло! Вроде бы уж насколько прочен чугун, и тот лопается под воздействием находящейся внутри замерзшей воды.
В природе это можно наблюдать при разрушении горных скал. Попадает капелька воды в мельчайшую трещину, замерзает, за ней другая, третья. Трещина все расширяется, и в конце концов скала может развалиться на части. Финские каменотесы таким образом облегчают себе работу и в каменоломнях дробят камни, заливая в трещины воду.