Como el hielo es menos denso que el agua, flota sobre él, todos lo sabemos. Ahora suponga que si hay hielo flotando en un vaso de vidrio, cuando el hielo se derrita debería haber algún cambio en el nivel del agua en el vaso de vidrio. Pero cuando encontré esto en Internet, dice que el nivel del agua será el mismo. ¿Alguien puede justificar/explicar esto?
A mi modo, el nivel del agua disminuirá porque el hielo tiene mayor volumen que el agua, por lo que cuando flote, desplazará un poco de agua igual a su volumen por flotar. Pero cuando se derrite, su volumen disminuye y, por lo tanto, el nivel del agua también disminuirá. ¿Está bien o mal lo que estoy pensando?
Digamos que tienes un cubo de hielo flotando en el agua. ¿Cuánto del volumen está sumergido? O dicho de otro modo: ¿cuánta agua se desplaza?
Cuando el hielo flota, el peso y la fuerza de flotación están en equilibrio: (subíndice para hielo , subíndice para agua , subíndice para desplazados .)
de modo que
Ahora, ¿cuál es el volumen del hielo, ? es claramente
Ponga en la fórmula anterior, esto da:
Esta fórmula te dice que el Volumen desplazado por el cubo de hielo flotante es independiente de su densidad . Entonces, cuando el cubo de hielo se derrite, el volumen desplazado permanece igual y el nivel del agua no sube.
Editar (envié la respuesta a medio terminar por accidente...):
este principio se conoce como el principio de flotación :
Cualquier objeto flotante desplaza su propio peso de fluido.
Dado que la masa del cubo de hielo permanece igual, incluso si se derrite, la cantidad desplazada también permanece igual.
NoEigenvalue es absolutamente correcto, buen trabajo. Si no estás familiarizado con las matemáticas o realmente no las entiendes, te sugiero este pequeño experimento para ayudarte a entenderlas. Pon un poco de agua en un vaso y marca su nivel. Luego vierta un poco de agua en un recipiente más pequeño y congélelo. Ahora, vuelve a poner el hielo en el agua y observa que, aunque parte del hielo ahora flota sobre el agua, el nivel del agua vuelve a su nivel original. La masa del agua desplazada por el hielo es la misma que la del agua vertida y congelada. El hielo que flota sobre el agua representa el aumento de volumen del agua debido al proceso de congelación. Espero que esto ayude a entender el proceso.
fénix87
usuario65081