배가 바다에 뜨는현상은 어떻게 더는건가요?

Question

상당한무게를 자랑하는 철로된 배들이 어떻게 물에 떠서 침몰안하고 운항을 할수있는건가요? 궁금합니다 과학적 설명 부탁드립니다

Answer 1

안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.

어떤 물질이 물에 뜨는지 가라앉는지를 결정하는 것은 그 물질의 밀도가 물보다 작은지 또는 큰지 입니다. 물보다 밀도가 작으면 뜨고, 밀도가 크면 가라앉습니다. 이때 무게가 얼마나 무거운지는 중요하지 않습니다.

예를 들어 엄청나게 큰 스티로폼을 상상해보겠습니다. 사람이 혼자 들을 수 없을 정도로 엄청 무거운 수톤의 무게를 가지는 스티로폼이라도 밀도는 작기 때문에 물 위에 뜨게 됩니다. 

배가 물에 뜨는 이유도 이와 밀접한 관련이 있습니다. 배가 물 위에 떠 있는 모습을 보면 배에 일부는 물에 잠겨 있고, 나머지 부분은 물에 잠겨 있지 않습니다.

이때 물에 잠겨 있는 부분에 배 구조를 보면 겉은 무거운 철로 구성되어 있지만 그 내부는 대부분 엄청나게 가벼운 공기로 구성되어 있습니다. 즉, 물에 잠겨 있는 부분의 평균 밀도는 물의 밀도보다 작습니다. 이러한 밀도 차에 의해 부력이 발생 하게 되고 이 부력이 배 전체 무게와 동일 하면 배가 가라앉지 않고 물에 떠 있게 됩니다.

답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.

감사합니다.