Почему лед плавает в воде? С настоящими айсбергами, плавающими в полярных мерях, вам. скорее всего, не приходилось встречаться. Не вы, видимо, видели их в кино. Конечно опыт с кусочками льда не заменит колоссального впечатления от гигантских плавающих льдин, зато опыт можно провести дома. И вы воочию убедитесь, что лед легче воды, ведь он не тонет, а плавает в нем. Почему это происходит?

Резиновая струна
Настройка струны заключается, как известно, в степени ее натяжения. Чем сильнее натягивают струну, тем выще тон, который сна издает на отрезке между точками крепления. Креме того, высота тона зависит и от, длины струны. Сжимая ее между этими точками — т.е. сокращая длину — получают более высокий тон. Причем это не зависит от материала: металлическая струна, пластмассовая или… резиновая.

Не что же произойдет, если один кснец резиновой струны закрепить в тисках, а второй натягивать, одновременно “играя” на ней? Звук, издаваемый струной, будет выше или ниже?

ОТВЕТЫ
Ответ на первый вопрос ссвсех« не прост. Сначала нам надо разобраться во внутренней структуре льда и воды, в различном их атомном строении.

Молекула веды состоит из трех атомов: одного атома кислорода и двух -— водорода. По форме сна похожа на бумеранг (рис. 1). В твердом теле — льде — эти „бумеранги” образуют регулярную пространственную структуру (рис. 2). Молекулы воды связаны друг с другом подобным же образом, но благодаря своей подвижности могут относительно легко перемещаться. Это позволяет создавать конфигурации, невозможные в твердом теле. Молекулы воды могут объединиться в замкнутые группы (ассоциации) с большей плотностью, чем плотность в кристаллической сетке. Именно поэтому вода плотнее льда.

Посмотрите снова на рис. 1. Форма молекулы веды напоминает два больших и два маленьких воздушных шара, прикрепленных к круглому шару, мы сравнили его с бумерангом. но точнее сказать — бумерангом с ушами. Концы “бумеранга” — это атсмы водорода, центральная часть и „уши” — атом кислорода. Водородные составляющие несут некоторый дополнительный положительный заряд, кислородные — отрицательный.

На рис. 2 — схема кристаллической структуры льда. Молекулы воды соединяются благодаря электрическому притяжению по принципу: положительно заряженная водородная часть “бумеранга” с отрицательной кислородной (так называемая водородная связь). Колечки обозначают положение атомов кислорода, черточки — водородные связи.
Высота тона растягиваемой резиновой струны почти не изменится. “Почти”, потому что будет возрастать, непропорционально медленно по сравнению со степенью натяжения струны.

Это происходит потому, что во время натяжения струна удлиняется. А мы знаем; чем длиннее струна, тем ниже звук, который она издает. Но чем струна сильнее натянута, тем звук выше. Таким образом, звуковой эффект от удлинения струны почти уравновешивается эффектом, от ее натяжения.

Журнал “Горизонты техники для детей” №1-86г.