Waarom drijft ijs op water?

IJs drijft op water omdat het minder dicht is dan water.

Dichtheid wordt gedefinieerd als massa per volume-eenheid van een stof. Door te zeggen dat ijs minder dicht is dan water, bedoelen we dat een ijsmonster meer ruimte inneemt dan een watermonster met dezelfde massa.

IJs en water zijn beide gemaakt van hetzelfde element # H_2O #, ook wel bekend als waterstofdioxide. Bij voldoende koude temperaturen, meestal rond de 0 graden Celsius (32 graden Fahrenheit), ondergaat water een faseovergang naar ijs dat bevriezing wordt genoemd. Dit komt doordat naarmate de temperatuur kouder wordt, de watermoleculen energie verliezen en minder bewegen.

Door de waterstofbruggen die ontstaan wanneer water tot ijs bevriest, kunnen de moleculen verder uit elkaar worden geplaatst, waardoor ze meer ruimte innemen, de algehele dichtheid afneemt en het in het water laat drijven.

De reden dat dichtheid bepaalt of iets zal drijven of zinken, is omdat, zoals vermeld door de derde wet van Newton:

#F = ma # waarbij # F # kracht is, # m # massa is en # a # is versnelling.

en dus zal de zwaartekracht voor twee stoffen met hetzelfde volume groter zijn voor de stof met een hogere massa en dus een hogere dichtheid.