Question

Тело, представляющее собой железную коробочку с ровными краями плавает в воде так,что его края находятся вровень с водой.Вначале температура воды и коробочки 4°С. Потом воду нагревают.Как в процессе нагревания будут меняться взаиморасположение воды и коробочки.Почему?

Answer 1

По мере нагревания железо начинает расширяться, объем коробки увеличивается и она всплывет выше, хотя с увеличением температуры плотность воды уменьшается, но не так быстро, как тепловое расширение железа

Answer 2

4 С это особая температура для воды при этой температуре вода имеет самую большую плотность   
поэтому при нагревании плотность воды уменьшится даже при незначительном изменении температуры и поэтому велика вероятность того что металлическая коробка затонет.
Хотя не стоит исключать увеличение размеров металлической коробки
поэтому однозначный ответ может дать только оксперимент

Answer 3

В процессе нагревания воды и железной коробочки будут меняться их взаиморасположение из-за изменения плотности воды при изменении температуры.

В начале, когда и вода, и коробочка находятся при температуре 4°C, плотность воды наибольшая, что означает, что она имеет наибольшую плотность и объем. Поэтому коробочка будет плавать на поверхности воды так, чтобы ее края были вровень с водой. Это происходит потому, что масса коробочки меньше массы равного объема воды, и она "всплывает" на поверхность.

По мере нагревания воды температура воды начнет увеличиваться. При этом плотность воды будет уменьшаться, а объем увеличиваться. Когда температура воды приблизится к 0°C, вода начнет замерзать и превращаться в лед. В этот момент плотность воды увеличится, и лед будет иметь меньшую плотность, чем вода при этой температуре.

Коробочка, оставаясь железной и имея по-прежнему меньшую плотность, чем вода или лед, будет продолжать плавать на поверхности. Однако, по мере дальнейшего нагревания воды до ее плавления, коробочка будет оставаться на поверхности, так как плотность железа больше, чем у жидкой воды.

Таким образом, взаиморасположение коробочки и воды будет меняться в зависимости от температуры воды. Коробочка будет оставаться на поверхности воды вне зависимости от того, жидкая вода это или лед, потому что плотность железной коробочки всегда меньше плотности жидкой воды или льда.