漂浮的冰山。當你看到浮冰時,你看到的是浮力科學原理的演示。物體在下沉前能夠在水中轉移自身重量,就稱之為浮力。當物體沉入水中時,一個相等的力向上推壓物體底部,使其漂浮,而不是下沉。當一種物質的表面積和密度合適時,它會浮起來而不是沉到底部。
冰的密度比水小,這就是為什么冰塊會浮在一杯水里的原因。在大多數液體中,液體越冷,它的密度就越大。然而,水,達到冰點以上的最大密度。當水結冰時,它的分子排列成一個矩陣,在它們之間形成了以前不存在的空間。因此,在最密集的地方,冰的密度比水低9%,這使得冰漂浮在水中,而不是下沉。但是,你可能已經注意到你把冰和水放在一起看,冰不只是浮在水面上,一部分冰通常是被淹沒的。有時,一整塊冰都會被淹沒,就像杯子里的冰塊一樣。如果是北極地區的冰原,巨大的冰表面積保證了它會浮起來,因為它會在下沉前轉移自身重量另一方面,像冰塊一樣的一小塊冰,在它能夠轉移自身重量之前,可能會下沉。冰漂浮對自然環境來說是件幸運的事情。如果冰沉到底部,世界上的海洋、湖泊和河流會從底部向上慢慢凍結,最終變成固體冰。相反,冰沿著表面漂浮,隨著溫度的變化逐漸融化,除了北極和南極地區,那里常年存在著永久性的冰蓋,因為那里的溫度非常低。
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