ここに、水が入った水槽と、氷がある。
この水槽の中に氷を入れると、浮かんで水面から少し出ている。
次に、もうひとつの水槽に入っている水と同じ量だけ、油を入れる。
すると、このようにキレイに分離している。
では、この中に先ほどと同様に氷を入れると、氷は、どの位置に来るのか?
実は、水と油の境目の上に乗る。
これはなぜか?
液体の中に固体を入れると、
その固体は、押しのけた固体の重さの分だけ、浮力を受ける。
油に氷を入れると、氷は体積の分だけ、油から浮力を受け、軽い状態になる。
しかし、氷は少しだけ油よりも重く、一部が水の方に、はみ出す。
そして、今度は、そのはみ出した部分が水から浮力を受け、
最終的に、水と油から受ける浮力の合計が、氷の重さと釣り合ったため、水と油の境界面に乗っているように見える。