Аномалия воды
Почти все вещества при затвердевании сжимаются и становятся плотнее. Вода — редкое исключение. При замерзании её молекулы выстраиваются в ажурную кристаллическую решётку с «пустотами», и объём растёт примерно на 9 %. Та же масса занимает больший объём — значит, плотность падает.
ρльда ≈ 917 кг/м³ < ρводы ≈ 1000 кг/м³
При чём тут закон Архимеда
На любое тело в жидкости действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости. Если плотность тела меньше плотности жидкости, выталкивающая сила перевешивает вес — тело всплывает. Лёд легче воды, поэтому плавает, погрузившись ровно настолько, чтобы вытеснить воду, равную его собственному весу.
Почему видна только верхушка айсберга
Доля над водой равна относительной разнице плотностей: (1000 − 917)/1000 ≈ 0,083. То есть над поверхностью — около 8–10 % объёма, остальное под водой. Отсюда выражение «верхушка айсберга».
Почему это важно для жизни
Именно из-за этой аномалии водоёмы зимой замерзают сверху, а не со дна. Слой льда защищает воду снизу от промерзания, и рыбы переживают зиму. Если бы лёд тонул, реки и озёра промерзали бы насквозь.
