물에 뜨는 원리가 어떻게 되나요?
어떤 제품은 물에서 뜨고 어떤 제품은 물에서 가라 않는데 어떤 기준으로 구분 할 수 있을까요? 예를들면 비누는 가라않고 스티로폼은 뜨는데요 이 두물체의 차이는 멀까요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
물체가 물 위에 뜨거나 가라앉는 것은 그 밀도에 따라 결정됩니다. 밀도란 물체의 질량을 부피로 나눈 값으로, 물체가 물 위에 뜨거나 가라앉는 정도를 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다.
밀도가 물의 밀도(1g/cm^3)보다 작은 물체는 물 위에 뜨고, 큰 물체는 물에 가라앉습니다. 예를 들어, 스티로폼은 공기 중에서는 가벼워서 물 위에 떠있기 쉽지만, 물 위에 떠 있는 스티로폼은 물보다 밀도가 작기 때문에 물 위에서 떠 있게 됩니다. 비누도 마찬가지로 밀도가 물보다 작기 때문에 물 위에 떠 있게 됩니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
물위에 물체가 뜰수있는건 물의 부력이 작용해서 입니다 부력은 물 표면의 물체를 위로 밀어내는데 물체가 물에 뜨고 안뜨고는 밀도의 차이에 의해 다르게 나타납니다 밀도는단위 부피당 질량을 나타내는 것으로 크기가 같아도 밀도가 높을수록 무겁습니다 밀도가 높은 물체는 부력보다 아래로 작용하는 중력이 커 가라앉은 가능성이 높아집니다 그래서 밀도가 높은 비누는 가라앉고 밀도가 낮은 시티로폼은 물에뜨는 겁니다
물에 뜨는 원리는 대략적으로는 아르키메데스 원리라는 물리 법칙에 따라 설명됩니다.
아르키메데스 원리는 "물체에 작용하는 부력은 그 물체가 밀어내는 물의 부피와 같다"는 것입니다.
이 원리에 따르면, 물에 뜨는 물체는 그 무게보다 같거나 큰 부력을 발생시키기 때문에 물 위에 떠 있을 수 있습니다.
부력은 물의 밀도와 물체가 밀어내는 물의 부피에 따라 결정됩니다.
즉, 물 위에 떠 있는 물체는 물의 밀도와 그 물체의 크기, 모양, 무게 등에 따라 부력이 발생하고, 이 부력이 그 물체의 무게와 같아지면 물 위에 떠 있는 상태를 유지할 수 있게 됩니다.
예를 들어, 우리가 몸을 물속에 담그면 몸 주변의 물이 밀어내는 물의 부피에 의해 부력이 발생합니다.
몸의 무게보다 큰 이 부력이 발생하면 몸은 물 위에 뜨게 됩니다.
반대로, 물 위에 떠 있는 물체를 무거운 물체로 누르면, 그 물체가 밀어내는 물의 부피가 감소하고 부력도 줄어들게 되어서 물체는 물 아래로 가라앉게 됩니다.
따라서, 물 위에 떠 있는 물체는 그 물체와 물의 밀도, 크기, 모양, 무게 등에 따라 결정되는 부력과 그 물체의 무게와의 균형 상태에 따라 유지됩니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.
물체가 물에서 뜨거나 가라앉는 것은 그 물체의 밀도와 부피에 따라 결정됩니다.
일반적으로 물체의 밀도가 물의 밀도보다 낮으면 물에서 뜨게 되고, 밀도가 물의 밀도보다 높으면 물에서 가라앉게 됩니다. 스티로폼은 공기가 많이 포함되어 있기 때문에 부피 대비 질량이 적어 물에서 뜹니다. 반면에 비누는 물의 밀도보다 높아서 물에서 가라앉습니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
밀도(비중)의 차이라고 할 수 있습니다.
물의 비중은 1이므로 1보다 무거우면 가라앉게 되지만 그렇다고 무조건 가라앉는 것은 아니구요
철은 물보다 훨씬 높은 7이상이되지만 배가 가라 앉지 않는 이유는 부력 때문이죠
배 전체의 밀도가 물의 밀도보다 작아져 배가 물에 뜨게되는 것이랍니다.
따라서...가라앉고 뜨는 것은 해당 물체의 전체 부피를 감안해야 합니다.
즉, 밀도(비중)=질량/부피이므로..부피가 클수록 비중이 1이하가 될 수도, 1 이상이 될 수도 있다는 것입니다.
배가 뜨는 것은 부피가 워낙 크다보니 윗 식으로 계산해보면 1이하라서 뜨는 것입니다.
이해 되셨으면 좋겠네요~~^^