מדוע קוביות קרח צפות?

יש כוח הנקרא ציפה, המסוגל להניע גופים כלפי מעלה אנכיים שקועים במים או בכל סוג אחר של נוזלים.

בשל עיקרון זה, בכוחם של מים להפעיל כוח זה על קרח, שעוצמתו, כיוונם וכיוונם מוגדרים על ידי עקרון ארכימדס:

כאשר הגוף ממוקם בנוזל, הוא פועל על ידי כוח המופנה אנכית כלפי מעלה. מודול הכוח (דחף) שווה למודול המשקל של נפח נוזל זה העקור. יש להם את אותו מודול, אותו כיוון, אך כיוונים מנוגדים.

העיקרון של ארכימדס התגבש למים, אך הוא תקף לכל סוג נוזל וגם לגופים צפים ושקועים בחלקו.

באמצעות העיקרון שנוסד על ידי ארכימדס, אנו יכולים להשיג את המשוואה המתמטית של גודל הדחף.

E = דל ול ז

איפה:

AND = דחף
ד = צפיפות הנוזל
ו = נפח נוזל שנעקר
ז = האצת כוח משיכה מקומי

אז הסיבה שקוביות קרח צפות בכוסות השתייה שלנו היא זו: צפיפות המים גבוהה בהרבה מצפיפות המים. צפיפות קרח, כלומר נפח קרח נתון שוקל הרבה פחות מאותה כמות מים, ובכך גורם לקרח לָצוּף.

תופעה זו מסבירה, למשל, את הסיבה לכך שקרחנים ענקיים (גושי קרח) צפים בים הפתוח.

מאת טליטה א. מלאכים
בוגר פיזיקה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/por-que-os-cubos-gelo-boiam.htm