水を製氷皿で凍らせ、出来た氷をコップの水の中に入れると、氷は浮きます。
元々水で作った氷なのに、何故水の中で氷は浮くのでしょうか。

これについては古代ギリシアのアルキメデスさんが発見した『アルキメデスの原理』がヒントになりそうです。

アルキメデスの原理とは、
『水中の物体は、その物体が押しのけた水の質量だけ軽くなる』というもの。

つまり、体積分だけ浮力が働くという訳です。
そして水には、凍らすと10パーセントほど膨張するという性質があります。
製氷皿の氷を見ると真ん中あたりが膨らんでいますね。この膨張によって、水中で押しのける水の量が増え、その分浮力が増えたという訳ですね。

ちなみに、このアルキメデスの原理、変わったエピソードがあります。
古代ギリシアの王、ヒエロン2世が金細工師作らせた金の王冠をアルキメデスに渡し、王冠を傷つけずに王冠に混ぜ物がしてあるかどうかを調べろと命令しました。
アルキメデスは悩みましたが、ある時風呂に入ったアルキメデスは湯船から水が溢れ出すのを見て、その瞬間アルキメデスの原理を思いついたアルキメデスは「ユリイカ！（Eureka：我発見せり）」と叫び、喜びのあまりそのまま浴槽から飛び出し、王冠とは別の下半身の金をぷらぷらさせながら走り回ったと言われています。

何、一言余計？ そうですね。
でも古代ギリシアでは裸のオリンピックに見られるように、裸は結構普通だったみたいです。