天気 ・ 44/300
氷はなぜ水に浮くの？
Why does ice float?
水がこおると、つぶがすき間の多い形にならんで体積がふえるので、同じ大きさでくらべると水より軽くなるからだよ。
やさしい英語でEasy English ・ 英検5〜4級くらい
Put ice in water. It floats! Why? When water freezes, it gets a little bigger. But it does not get heavier. So a cup of ice is lighter than a cup of water. That is why ice floats on top. Ice on a pond stays on top, too.
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氷を水に入れてみましょう。うきます！ どうしてでしょう？ 水はこおると、少し大きくなります。でも、重くはなりません。だから、コップ1ぱいの氷は、コップ1ぱいの水より軽いのです。だから氷は上にうきます。池の氷も、上にとどまります。
ふつうの英語でStandard English ・ 英検3〜準2級くらい
Most things get smaller and heavier for their size when they freeze, so a solid piece usually sinks in its own liquid. Water is a strange exception. Water is made of tiny parts called molecules. In liquid water, they move around and pack closely together. But when water freezes, the molecules hold hands in a neat pattern of six-sided rings. This pattern has lots of empty space inside, so ice takes up about nine percent more space than the water it came from. Because of this, a piece of ice weighs less than the same volume of liquid water, and it floats. This is very important for living things. In winter, ponds and lakes freeze from the top. The ice works like a lid, and fish can keep swimming in the water below.
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ほとんどの物は、こおると小さくなり、大きさのわりに重くなります。そのため、ふつう固体のかたまりは、それがとけた液体の中にしずみます。水はふしぎな例外です。水は、分子（ぶんし）という小さなつぶでできています。液体の水では、分子は動き回りながら、すき間なく集まっています。ところが水がこおると、分子は手をつなぐように、六角形の輪がならぶきちんとした形になります。この形にはすき間がたくさんあるため、氷はもとの水より約9パーセント多くの場所をとります。そのため、氷のかたまりは同じ体積の液体の水より軽くなり、水にうきます。これは生き物にとって、とても大切なことです。冬になると、池や湖は上からこおります。氷がふたのような役目をするので、魚はその下の水で泳ぎ続けられます。
この質問の英単語
- ice氷
- floatsうく
- freezesこおる
- lighterより軽い
- molecules分子
- space場所・すき間
- pond池
超絶解説もっと知りたい人へ
水は「へそまがり」な物質
ろうそくのろうや鉄など、ほとんどの物質は、液体から固体になると体積が小さくなり、同じ大きさでくらべると重くなります。ですから、とけたろうに固まったろうのかけらを入れると、しずんでいきます。ところが水はその反対です。こおると体積が約9％、およそ1割も大きくなるのです。水のように、固体が自分の液体にうくものは、ケイ素（シリコン）やビスマスなど、ほんのわずかしかありません。毎日見ている「氷が水にうく」ことは、じつは物質の世界ではとてもめずらしいできごとなのです。
氷の中は、すき間だらけ
水の分子は、酸素（さんそ）の原子1つに水素（すいそ）の原子2つがくっついた、「く」の字のような形をしています。そして、となりの分子と弱い力で引き合う性質があります。この結びつきを水素結合（すいそけつごう）といいます。液体の水では、分子は結びついたりはなれたりしながら動き回り、ぎゅうぎゅうにつまっています。ところが水がこおると、多くの分子が決まった位置に並び、6角形がくり返すあみの目のような結晶をつくります。このあみの目には、すき間がたくさんあります。同じ数の分子でも、すき間の分だけかさばるので、氷は同じ大きさの水より軽くなるのです。雪の結晶（けっしょう）が美しい6角形になるのも、このならび方と関係しています。
同じ大きさなら、4℃の水がいちばん重い
水には、もう1つふしぎな性質があります。水は冷やすと少しずつちぢみ、同じ体積でくらべると、4℃くらいのときにいちばん重くなります。それより冷えると、こんどは少しずつふくらみ始めます。冬に池の水が冷えると、4℃くらいの重い水は底へしずみ、それより冷たい水は上に集まって、表面からこおっていきます。できた氷はふたのように冷たい空気をさえぎるので、深い池や湖の底には、真冬でも4℃に近い水が残りやすいのです。魚やカエルが冬をこせるのは、この性質にも助けられています。もし氷が水にしずむ物質だったら、湖は今よりずっとこおりやすくなり、生きものがくらしにくかったでしょう。
見えているのは、ほんの一部
海にうかぶ氷山は、全体のおよそ9割が海の中にかくれていて、海面から上に出ているのは1割ほどしかありません。船が氷山に近づくときに気をつけなければならないのは、見えない部分がとても大きいからです。また、水をいっぱいに入れたびんを冷凍庫に入れると、ふくらんだ氷でびんがわれてしまうことがあります。寒い地方では、岩のわれ目にしみこんだ水がこおってふくらみ、長い年月をかけて、大きな岩さえわってしまうのです。
みんなが驚く豆知識
水はこおると体積が約9％ふえます。冬の寒い地方では、水道管の中の水がこおって、鉄の管がわれてしまうこともあります。そのため、夜に水道の水を少し出しっぱなしにする家もあります。
南極の冷たい海にすむコオリウオのなかまは、血の中に体をこおりにくくする物質を持っています。そのうえ、血を赤くするヘモグロビンを持たないので、血がほとんどすきとおっているのです。
英語の iceberg（氷山）は、オランダ語の ijsberg（氷の山）から来たことばです。the tip of the iceberg（氷山の一角）は、「見えているのは、大きな問題のほんの一部」という意味で使われます。
おうちでやってみよう
コップに水を入れて氷をうかべ、横から見てみよう。水の上に出ている部分はどれくらいかな？ つぎに、氷水をコップのふちぎりぎりまで入れて、氷がとけるまで待ってみよう。水はあふれるかな？
英文と解説は、このコーナーのために子ども向けに書き下ろしたものです（AIと人が作成。Codex で英語・和訳・事実をチェックし、人の目でも順次確認しています）。100年以上前の原文をそのまま載せている「おはなし」のページとは分けています。
