하루 3분 과학 · 5화 · 초등~중등 · 2분
쇠못은 가라앉는데, 쇠로 만든 배는 왜 뜰까?
작은 쇠못 하나를 물에 넣으면 곧장 가라앉아요. 그런데 쇠로 만든 커다란 배는 사람과 짐을 잔뜩 싣고도 물 위에 떠 있어요. 같은 쇠인데 왜 이렇게 다를까요?
물속에 무언가를 넣으면 물은 그것을 위로 밀어 올려요. 이 힘을 '부력'이라고 해요. 욕조에서 물놀이 공을 물속으로 꾹 눌러 본 적 있나요? 손을 놓으면 공이 튀어 오르죠. 물이 밀어 올리고 있었던 거예요.
중요한 건 이 힘의 크기예요. 부력은 그 물체가 밀어낸 물의 무게만큼 생겨요. 밀어낸 물이 무거울수록 더 세게 떠받쳐 준다는 뜻이지요. 그래서 물속에 푹 잠겼다고 할 때 밀어낼 수 있는 물이 그 물체보다 무거우면 뜨고, 가벼우면 가라앉아요.
이제 답이 보여요. 쇠못은 작고 빽빽해서 밀어내는 물이 아주 조금뿐이라 가라앉아요. 반면 배는 속이 텅 비어 있어요. 겉은 쇠지만 안에 공기가 가득한 커다란 그릇이라, 물속에 잠긴 부분이 어마어마한 양의 물을 밀어내지요. 푹 잠긴다면 배보다 훨씬 무거운 물을 밀어낼 수 있으니, 배는 다 잠기기도 전에 물 위에 뜨는 거예요.
똑같은 쇠라도 모양을 바꾸면 결과가 달라져요. 알루미늄 포일을 공처럼 꽉 뭉치면 가라앉지만, 납작한 그릇 모양으로 펴서 물에 띄우면 그대로 떠 있어요. 집에서 바로 해 볼 수 있는 실험이랍니다.
다 읽었으면 한 문제 — 쇠로 만든 큰 배가 물에 뜨는 까닭은 무엇일까요?
정답: 속이 비어 부피가 커서 밀어낼 수 있는 물이 배보다 무겁기 때문
부력은 밀어낸 물의 무게만큼 생겨요. 배는 속이 비어 부피가 커서, 푹 잠긴다면 배보다 무거운 물을 밀어낼 수 있어요. 그래서 다 잠기기 전에 뜹니다.
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