Por que o gelo flutua na água?

O gelo flutua na água porque é menos denso que a água.

A densidade é definida como a massa por unidade de volume de uma substância. Ao dizer que o gelo é menos denso que a água, queremos dizer que uma amostra de gelo ocupará mais espaço do que uma amostra de água com a mesma massa.

Gelo e água são feitos do mesmo elemento # H_2O #, também conhecido como Dióxido de Hidrogênio. Em temperaturas suficientemente baixas, geralmente em torno de 0 graus Celsius (32 graus Fahrenheit), a água passa por uma transição de fase para gelo chamada de congelamento. Isso porque, conforme a temperatura fica mais fria, as moléculas de água perdem energia e se movem menos.

As ligações de hidrogênio que se formam quando a água congela em gelo permitem que as moléculas sejam mais espaçadas, fazendo com que ocupem mais espaço, diminuindo a densidade geral e fazendo com que flutuem na água.

A razão pela qual a densidade determina se algo irá flutuar ou afundar é porque, conforme declarado pela terceira lei de Newton:

#F = ma # onde # F # é força, # m # é massa e # a # é aceleração.

e então a força gravitacional para duas substâncias com o mesmo volume será maior para a substância com maior massa e, portanto, maior densidade.