Waarom bevindt een groot deel van een ijsberg zich onder water, hoewel ijs lichter is dan water?

V. RAJALAKSHMI

Chennai

Itijs drijft in water omdat het lichter (minder dicht) is dan water, het medium waarin het drijft, maar met het grootste deel van het vaste ijs onder water. Dit komt eenvoudigweg doordat ijs en water slechts in geringe mate in dichtheid verschillen. Water in vloeibare vorm bij normale kamertemperatuur heeft een dichtheid van 1 gm/cc, terwijl het in vaste vorm als ijs een dichtheid van 0,92 gm/cc heeft. Dat wil zeggen dat ijs slechts ongeveer 8% lichter is dan water. Om de mate van onderdompeling/zweven te verklaren, moeten we ons beroepen op de wet van de drijfkracht, die stelt dat elke vaste stof die in een vloeistof drijft, een gelijk gewicht verplaatst van de vloeistof waarin hij drijft.

Een vast voorwerp dat boven een vloeistof wordt geplaatst, begint te zinken en verplaatst vloeistof, waarbij het volume vloeistof dat het verplaatst gelijk is aan het volume van de vaste stof waarin het is ondergedompeld. Afhankelijk van de dichtheid van de vaste stof en de vloeistof, varieert de mate van onderdompeling-zinken. Omdat de verplaatste vloeistof een opwaartse kracht opwekt, opwaartse kracht genoemd, die uiteindelijk de mate van onderdompeling bepaalt en die verantwoordelijk is voor het drijven van vaste voorwerpen in vloeistof(en).

Als een vast voorwerp in een vloeistof wordt gebracht, gaat het vaste voorwerp zinken/onderdompelen. Dit proces van zinken of onderdompelen gaat door totdat het gewicht van de vaste stof gelijk is aan het gewicht van de verplaatste vloeistof. Op het moment dat hun gewichten gelijk zijn, begint het te drijven. In het geval van ijs, dat een lichtere dichtheid heeft, kan het zinkingsproces doorgaan tot 92 % van het volume van de ijsberg ondergedompeld in water, terwijl de resterende 8 % blijft drijven. Omdat 92% van het verplaatste water gelijk zal zijn aan het gewicht van het vaste ijs dat drijft. Dit betekent dat slechts een klein deel van 8% (het topje!) van de ijsberg drijft, terwijl de rest ondergedompeld wordt in water. Interessant is dat wanneer hetzelfde ijs in zeewater wordt geplaatst, het iets meer zal drijven omdat zeewater dichter is dan normaal/rivierwater.

R.Jagannathan

Luminescence Group

CECRI

Karaikudi-630006 (T.N)