ทำไมน้ำแข็งจึงลอย ?
“เวลาที่เราดื่มน้ำที่มีน้ำแข็งลอยอยู่ในแก้ว เคยสังเกตไหมว่า น้ำแข็งทั้งก้อนเล็กก้อนใหญ่ ทำไมจึงลอยขึ้นมาบนผิวน้ำด้านบน ไม่จมลงก้นแก้ว ทั้งที่น้ำแข็งบางก้อนก็มีขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมาก หากเราถือด้วยตัวเอง”
หลักการลอยน้ำของน้ำแข็งนี้ เป็นไปตามทฤษฎีเรื่องกฎการลอยตัวของวัตถุ ซึ่งค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกชื่อ อาร์คิมีดีส ซึ่งกล่าวไว้ว่า
“เมื่อวัตถุอยู่ในน้ำ จะมีแรงกระทำ 2 แรง คือแรงน้ำหนักของวัตถุที่กระทำต่อด้านล่าง และแรงดันของน้ำที่ดันวัตถุขึ้น ซึ่งหากน้ำหนักของวัตถุเท่ากันหรือน้อยกว่าแรงดันของน้ำที่ดันขึ้นมา วัตถุก็จะลอยได้ แต่ถ้าหากน้ำหนักของวัตถุมากกว่าน้ำหนักของน้ำที่แทนที่ วัตถุนั้นก็จะจมน้ำ”
ด้วยเหตุนี้ วัตถุจะลอยน้ำได้ก็ต่อเมื่อน้ำหนักของวัตถุเท้ากับน้ำหนักของน้ำที่มาแทนที่ อาร์คิมีดีสจึงเรียกว่า “กฎการแทนที่”
น้ำ เป็นของเหลวที่มีคุณสมบัติเฉพาะ ไม่เหมือนกับของเหลวอื่นๆ ดังนั้น เมื่อเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็ง มีขนาดใหญ่ขึ้น ปริมาตรจะมากขึ้น และความหนาแน่นคิดเป็น 9/10 ของน้ำแข็ง น้ำแข็งจึงมีน้ำหนักเบากว่าน้ำ จึงสามารถลอยอยู่ในน้ำได้
เช่นเดียวกับภูเขาน้ำแข็ง ที่โผล่เหนือผิวน้ำเพียง 1/10 ส่วนของภูเขาทั้งลูก ส่วนอีก 9 ส่วนจะจมอยู่ในน้ำ ดังนั้นเวลาที่เรือไททานิกพุ่งชนภูเขาน้ำแข็งจึงก่อให้เกิดความเสียหาย และจมในที่สุด
ที่มา: หนังสือเสริมการเรียนรู้ ชุด สรรพ์สาระของโลก WHY? รู้รอบความลับของโลก
นิพาพัชร์ ปิ่นสุวรรณ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น