فسر لماذا يطفو مكعب الثلج فوق الماء بينما يغرق مكعب البنزين

فسر لماذا يطفو مكعب الثلج فوق الماء بينما يغرق مكعب البنزين، حيث تتعرض المواد للمؤثرات الخارجية وتتفاعل معها وفق خصائصها فخصائص الماء تختلف عن البنزين ولهذا سيأخذ الماء منحنى مُخالف عن البنزين عند التعرض لنفس العوامل المؤثرة وهو ما سيستعرضه موقع المرجع التفسير العلمي والمنطقي حول هذا التساؤل عن سبب طفو الأشياء كمعكب الثلج فوق الماء، بينما تغرق بعض الأشياء تحت الماء كمكعب البنزين.

مما يتكون الماء

يحتوي كل جزيء من الماء من ذرة واحدة من عنصر الأكسجين، وتكون مرتبطة بقوة بذرتين من عنصر الهيدروجين مع روابط تساهمية، وتنجذب جزيئات الماء لبعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية ضعيفة، وتتشكل الرابطة بين ذرات الهيدروجين ذات الشحنة الموجبة، وذرات الأكسجين ذات الشحنة السالبة في جزيئات الماء القريبة، ويتمثل هذا الارتباط في الصيغة الكيميائية للماء: H 2 O.

فسر لماذا يطفو مكعب الثلج فوق الماء بينما يغرق مكعب البنزين

• لأن كثافة الماء وكتلته أقل من البنزين.

قد يبدو غريبًا، كيف يطفو الماء في الماء، ولكن يجب النظر في كلتا الحالتين فالماء الذي يطفو هو في الحالة الصلبة، والماء الذي تطفو على سطحه هو في الحالة السائلة، وبالتالي الأشياء الصلبة تطفو فوق الأشياء السائلة، لأن معظم المواد تصبح ذات كثافة عالية إذا تحولت لحالة صلبة، وتصل كثافة الماء القصوى عند درجة حرارة 40 درجة فهرنهايت (4.4 درجة مئوية)، بينما تصبح كثافته أقل عندما يبرد ويتجمد، وذلك بسبب طبيعة الروابط الهيدروجينية، ومع انخفاض درجة حرارة الماء،   تنفصل ذرات الأكسجين ذات الشحنة السالبة عن بعضها البعض بفعل الروابط الهيدروجينية، ليتشكل جليد أقل كثافة بنسبة 9 % من الماء السائل، ليقوم الماء الأكثر كثافة بدفع الأقل كثافة للأعلى، بينما يغرق مكعب البنزين في الماء لأن كثافته أكبر من كثافة الماء، ولا يستطيع الماء دفعه للأعلى، فيبقى بالأسفل.[1]

شاهد أيضًا: لماذا يعتمد معدل الانتشار على كتلة الجسيمات.

ما علاقة الكثافة في طفو و غرق الأشياء

الكثافة هي خاصية للمادة أو الجسم، ولا تعتمد الكثافة على كمية المادة، بل الكثافة تُستخدم  كمقياس ومعيار لمدى ثقل شيء ما مقارنةً بحجمه، فإذا كان الجسم أو الشيء أكثر كثافة من الماء، فإنه سيغرق عندما نضعه في الماء، لأن الماء لن يدفعه للأعلى، وإذا كان الجسم أقل كثافة من الماء فإن الماء يقوم بدفعه للأعلى ويطفو على سطحه، ويتم استخدام الكثافة في علوم الأرض على سبيل المثال: في قياس كثافة المعادن، والصخور، ومعرفة الأسباب وراء اختلاف الارتفاع على الأرض، وكثافة بعض التيارات الهوائية في المحيطات.[2]

شاهد أيضًا: تجربة كيف تؤثر السوائل المختلفة في سرعة كرة تتحرك فيها.

هل طفو الثلج فوق الماء مفيد للأسماك

تُعتبر خاصية طفو مكعبات الثلج أو الجليد على سطح المسطحات المائية خاصة في فصل الشتاء، مفيدًا لبقاء الأسماك على قيد الحياة، حيث تتجمد المسطحات المائية من الأعلى إلى الأسفل، وهذا يعني أن الأسماك لا تندفع للأعلى بل الجليد يندفع ويطفو للأعلى.

ختاما، السبب وراء طفو الأشياء وغرقها هي الكثافة، لذلك الإجابة الصحيحة للسؤال العلمي فسر لماذا يطفو مكعب الثلج فوق الماء بينما يغرق مكعب البنزين، هو أن مكعب الثلج كثافته أقل من كثافة الماء، و مكعب البنزين كثافته أكثر من كثافة الماء.