فسر لماذا يطفو مكعب الثلج فوق الماء بينما يغرق مكعب البنزين، حيث تتعرض المواد لتأثيرات خارجية وتتفاعل معها وفقًا لخصائصها. الأشياء تشبه مكعب ثلج فوق الماء، بينما تغرق بعض الأشياء تحت الماء مثل مكعب البنزين، فسر لماذا يطفو مكعب الثلج فوق الماء بينما يغرق مكعب البنزين
مما يتكون الماء؟
يحتوي كل جزيء من الماء على ذرة أكسجين واحدة، وترتبط ذرتا هيدروجين بقوة بالروابط التساهمية، وتنجذب جزيئات الماء إلى بعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية ضعيفة، وتتكون الرابطة بين ذرات الهيدروجين موجبة الشحنة، وذرات الأكسجين سالبة الشحنة في بالقرب من جزيئات الماء، يتم تمثيل هذا الارتباط بالصيغة الكيميائية للماء: H 2 O.
فسر لماذا يطفو مكعب الثلج فوق الماء بينما يغرق مكعب البنزين
- لأن كثافة وكتلة الماء أقل من كثافة وكتلة البنزين.
قد يبدو غريباً، كيف يطفو الماء في الماء، لكن يجب أن تفكر في كلتا الحالتين، الماء الذي يطفو في الحالة الصلبة، والماء الذي يطفو على سطحه يكون في الحالة السائلة، وبالتالي تطفو الأشياء الصلبة فوقها. الأشياء السائلة، لأن معظم المواد تصبح ذات كثافة عالية إذا تحولت إلى حالة صلبة، وتصل أقصى كثافة للماء إلى درجة حرارة 40 درجة فهرنهايت (4.4 درجة مئوية)، بينما تقل كثافتها عندما تبرد وتتجمد، بسبب لطبيعة الروابط الهيدروجينية، ومع انخفاض درجة حرارة الماء، تنفصل ذرات الأكسجين سالبة الشحنة عن بعضها البعض بفعل الروابط الهيدروجينية، بحيث يتكون ثلج أقل كثافة بنسبة 9٪ من الماء السائل، بحيث يدفع الماء الأكثر كثافة أقل كثافة، بينما يغرق مكعب البنزين في الماء لأن كثافته أكبر من كثافة الماء، ولا يستطيع الماء دفعه لأعلى، لذلك يبقى في القاع.
ما علاقة الكثافة بالأشياء العائمة والغرق؟
الكثافة هي خاصية للمادة أو الجسم. لا تعتمد الكثافة على مقدار المادة. بدلاً من ذلك، تُستخدم الكثافة كمقياس ومعيار لمدى ثقل شيء ما مقارنة بحجمه. كان الجسم أقل كثافة من الماء، لذلك يدفعه الماء لأعلى ويطفو على سطحه. تستخدم الكثافة في علوم الأرض، على سبيل المثال: في قياس كثافة المعادن والصخور، ومعرفة أسباب اختلاف الارتفاع على الأرض، وكثافة بعض التيارات الهوائية في المحيطات.
هل الجليد الطافي على الماء جيد للأسماك؟
ميزة مكعبات الثلج العائمة أو الجليد على سطح المسطحات المائية، خاصة في فصل الشتاء، مفيدة لبقاء الأسماك على قيد الحياة، حيث تتجمد المسطحات المائية من أعلى إلى أسفل، وهذا يعني أن الأسماك لا تدفع للأعلى بل بالأحرى يندفع الجليد ويطفو إلى الأعلى.
في الختام، السبب وراء تعويم الأشياء وغرقها هو الكثافة، لذا فإن الإجابة الصحيحة على السؤال العلمي تشرح لماذا يطفو مكعب ثلج على الماء بينما يغرق مكعب البنزين، هو أن كثافة مكعب الثلج أقل من كثافة الماء، ومكعب البنزين أكثر كثافة من الماء.