부력은 질량이 영향을 미치지 않는 건가요?
안녕하세요? 물속에서 물체가 있을때 수압에 의해 중력의 반대방향으로 물체를 떠받치는 힘이 부력이잖아요~ 그런데 질량의 영향을 전혀 받지 않는 건가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.
부력과 질량은 직접적인 관련이 없습니다.
정확하게는 단위 부피 당 질량(밀도)이 부력과 연관이 있습니다.
예를 들어 거대한 질량을 가지는 커다란 스티로폼을 물 위에 두면 밀도가 물보다 작기 때문에 그 질량이 얼마나 무겁든지 물 위에 뜨게 됩니다.
반대로 아주 조그마한 철구슬은 그 질량이 아무리 작더라도 밀도가 물보다 크기 때문에 물에 가라앉게 됩니다.
답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.
네 부력은 질량의 영향을 받지 않습니다. 부력의 크기공식이 있는데
B=ρ⋅g⋅V
B부력, ρ는 유체의 밀도, g는 중력 가속도, V는 물체가 밀어낸 유체의 부피 (m³)입니다. 질량하고는 관계가 없습니다.
안녕하세요.
부력은 직접적으로 물체의 질량에 의존하지 않습니다. 그러나 부력의 크기는 물체가 물 속에서 밀어내는 물의 양, 즉 물체가 차지하는 부피에 의해 결정됩니다. 이 개념은 아르키메데스의 원리로 알려져 있으며, 물체에 작용하는 부력은 물체가 배출하는 유체의 무게와 같습니다.
아르키메데스의 원리에 따르면, 물체가 유체(물)에 잠겼을 때, 그 물체는 자신의 부피와 같은 양의 유체의 무게만큼의 힘을 상향 방향으로 받습니다. 부력의 크기는 아래의 공식으로 계산이 가능합니다 :
B=ρVg
여기서, B는 부력 ρ는 유체의 밀도, V는 물체가 잠긴 부분의 부피, g는 중력 가속도 입니다.
부력 자체는 질량에 직접적으로 의존하지 않지만, 물체의 질량과 밀도는 물체가 얼마나 물에 잠기는지를 결정하므로 간접적으로 부력의 효과에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 같은 부피를 가진 물체라도 밀도가 더 높은 물체(즉, 질량이 더 큰 물체)는 더 많이 가라앉습니다. 이는 물체가 물속에서 차지하는 부피가 줄어들어 부력이 감소하기 때문입니다.
결국, 부력은 직접적으로 물체의 질량에 의존하지 않고 물체가 물에 잠긴 부피에 의해 결정됩니다. 그러나 물체의 질량과 밀도는 잠긴 부피를 간접적으로 영향을 미치므로, 부력을 이해할 때 이러한 요소를 고려하는 것이 중요합니다. 이러한 이해는 물체가 유체 내에서 어떻게 행동할지 예측하는데 매우 중요합니다.