Warum schwimmt Eis auf dem Wasser?

Eis schwimmt auf Wasser, weil es weniger dicht als Wasser ist.

Die Dichte ist definiert als Masse pro Volumeneinheit einer Substanz. Wenn wir sagen, dass Eis weniger dicht als Wasser ist, meinen wir, dass eine Eisprobe mehr Platz einnimmt als eine Wasserprobe mit derselben Masse.

Eis und Wasser bestehen beide aus demselben Element # H_2O #, auch bekannt als Wasserstoffdioxid. Bei ausreichend kalten Temperaturen, normalerweise um 0 Grad Celsius, durchläuft Wasser einen Phasenübergang zu Eis, der als Gefrieren bezeichnet wird. Dies liegt daran, dass die Wassermoleküle mit kälterer Temperatur Energie verlieren und sich weniger bewegen.

Durch die Wasserstoffbrückenbindungen, die entstehen, wenn Wasser zu Eis gefriert, können die Moleküle weiter voneinander entfernt werden, wodurch sie mehr Platz beanspruchen, die Gesamtdichte verringern und im Wasser schwimmen.

Der Grund, warum die Dichte bestimmt, ob etwas schwimmt oder sinkt, ist, wie in Newtons drittem Gesetz angegeben:

#F = ma # wobei # F # Kraft ist, # m # Masse und # a # ist Beschleunigung.

und daher ist die Gravitationskraft für zwei Substanzen mit demselben Volumen für die Substanz mit höherer Masse und damit höherer Dichte größer.