지구과학·천문우주
Q. 바닷물에 사람이 잘 뜨는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.중력에 의해 밀도(부피당 질량)가 큰 물질과 밀도가 작은 물질이 있을 때 밀도가 큰 물질이 가라앉고 밀도가 작은 물질이 뜨게됩니다. 바다는 염분이나 미네랄, 기타 물질이 물에 녹아있기 때문에 밀도가 1보다 큽니다. 하지만 사람의 경우 밀도가 1보다 작습니다. 그래서 사람의 밀도가 바다의 밀도보다 작기 때문에 사람이 바다 위에 뜰 수 있는 것이죠. 또한, 강물의 경우 염분이 없어 밀도가 낮아 사람과 비슷한 밀도인데, 사람의 평균 밀도보다 약간 높기 때문에 팔 다리를 젓거나, 공기를 많이 들이마시면(밀도를 낮추면) 쉽게 뜰 수 있는 것이죠.
Q. 공기가 들어있는 공을 물속으로 가라앉힐 수 있을지 궁금합니다
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 과학적으로 가능합니다. 공기가 들어있는 공이 물에 뜨는 이유는 부력때문입니다.그런데, 만약 이 부력보다 큰 힘을 가해주게 되면 물체는 가라앉게되죠. 예를 들어 공기가 든 공에 줄을 감아 밀도가 높은 쇳덩이를 여러개 묶으면 가라앉게됩니다.물보다 밀도가 큰 물체는 중력에 영향이 더 커 물에 가라앉게 됩니다. 하지만 물보다 작은 밀도의 물체(나무, 스티로폼, 튜브 등)는 중력에 의한 영향보다 부력이 더 커 물 위에 뜨는것이죠. 그래서 물 속 특정 부피에 해당하는 공간에 물체를 넣는다고 치면 진공으로 두는 것이 가장 부력이 크며, 물보다 작은 밀도일수록 부력이 크게 작용합니다.