얼음이 녹았을때 물의 높이 그대로인 이유

물이 있는 컵에 얼음을 넣었을 때의 높이가 얼음이 녹았을 때의 높이와 같은 이유 알려주세요. 너무 어려운 개념이에요. ㅠㅠ

얼음이 녹았을 때 물의 높이 그대로인 이유

일단 물과 얼음은 같은 물분자로 구성되어 있습니다.

얼음이 떠있는 이유는 얼음의 밀도가 물보다 작기 때문인데, 위쪽 방향으로는 부력이, 아래쪽 방향으로는 중력이 작용합니다. 부력은 얼음이 물에 잠긴 만큼의 물의 중력만큼 작용합니다. 즉, 얼음에 작용하는 중력은 물에 잠긴 얼음의 부피만큼의 물의 중력과 같습니다.

따라서 얼음의 무게는 얼음이 잠긴 만큼의 물의 무게와 같고, 이는 같은 수의 물분자로 이루어졌음을 의미합니다. 따라서 얼음이 녹았을 때 물의 수위가 변하지 않게 됩니다.

만약 바닷물에서 얼음(빙산)이 녹으면, 빙산이 바닷물이 아닌 순수한 물이 얼은 것이라고 할 때, 빙산이 녹으면 수위가 높아집니다.