일반 수영장에서 수영할 때보다 소금기가 가득한 바다 수영장에서 수영할 때 사람의 몸이 훨씬 더 잘 위로 떠오릅니다. 바다 수영장에서 더 잘 떠오르는 이유는 무엇인가요?

Question

일반 수영장에서 수영할 때보다 소금기가 가득한 바다 수영장에서 수영할 때 사람의 몸이 훨씬 더 잘 위로 떠오릅니다. 바다 수영장에서 더 잘 떠오르는 이유는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

바다 수영장이 물에 더 잘 뜨는 이유는 바다 수영장의 물이 일반 수영장의 물보다 밀도가 더 높아, 인체에 작용하는 부력이 더 커지기 때문입니다. 이와 관련하여 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.

순수한 물에 소금이 녹으면 물 분자 사이에 염류 입자가 채워지면서 같은 부피당 질량이 증가합니다. 일반 수영장 물의 밀도는 약 1 g/cm³인 반면, 바닷물의 밀도는 1 g/cm³보다 더 높습니다. 물속에 잠긴 물체가 받는 부력은 그 물체가 밀어낸 액체의 무게와 같습니다.

따라서 사람 몸의 평균 밀도는 숨을 가득 들쉬었을 때 기준으로 약 0.98~1.01 g/cm³ 정도입니다. 일반 수영장에서는 인체의 밀도와 물의 밀도가 비슷하여 몸의 일부만 수면에 겨우 뜨지만, 밀도가 1.025 g/cm³ 안팎인 바닷물에서는 인체보다 물이 훨씬 무거우므로 몸이 수면 위로 더 높이 떠오르게 됩니다. 사해처럼 염분이 극도로 높은 곳에서 사람이 가만히 누워도 저절로 떠오르는 것과 같은 원리입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

물속에서는 물체가 밀어낸 물의 무게 만큼 위로 밀어 올리는 부력을 받게 됩니다.

바닷물에는 많은 양의 소금이 녹아 있어 순수한 물로 이루어진 수영장 물보다 단위 부피당 질량이 훨씬 높습니다.

그래서 아르키메데스의 원리에 의해 밀도가 높은 바닷물을 밀어 낼때 몸이 받는 부력의 크기가 일반 수영장에서 보다 훨씬 커지게 됩니다.

또한 사람 몸의 평균 밀도는 일반 수영장 물과는 비슷하지만 바닷물보다는 밀도가 낮기 때문에 바닷물에서 몸을 띄우기가 생리학적으로 훨씬 수월한 점도 있습니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)