물속에서 가만히 있으면 뜨는 이유가 궁금합니다

Question

우리가 수영을 배우기 전에는 물에서 어떻게든 뜨기 위해 허우적 거리거나 발버둥치다가 갈라않는데 수영을 좀 배우고 나면 물과 친해져 물속에서 가만히 누워만 있어도 둥둥 뜨는데 쉽게 뜨는 이유가 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

물에 뜨는 이유는 중력에 의해 밀도(부피당 질량)가 큰 물질과 밀도가 작은 물질이 있을 때 밀도가 큰 물질이 가라앉고 밀도가 작은 물질이 뜨게되는 원리입니다.

바다에서의 경우에는 염분이나 미네랄, 기타 물질이 물에 녹아있기 때문에 밀도가 1보다 큽니다. 하지만 사람의 경우밀도가 1보다 작습니다. 그래서 사람의 밀도가 바다의 밀도보다 작기 때문에 사람이 바다 위에 뜰 수 있는 것이죠.

또한, 강물이나 수영장의 경우 염분이 없지만 다른 물질이 녹아 있기도하여 바닷물보다는 밀도가 낮지만 평균적으로 사람보다 조금 더 큰 밀도를 가지고 있습니다. 사람의 밀도보다 약간 높기 때문에 팔 다리를 젓거나, 공기를 많이 들이마시거나(밀도를 낮추면), 안정된 자세로 요동하지 않으면 쉽게 뜰 수 있습니다.

도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.

Answer 2

안녕하세요. 한만전 과학전문가입니다.

부력 때문입니다. 부력은 중력과 반대로 물속에서 물체를 위로 올리는 힘을 말하며 부력이 몸무게보다 크면 물위로 떠오릅니다.

Answer 3

안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.

사람이 물에 뜨는 것은 사람마다 각자 몸을 구성하는 뼈, 근육, 지방 등이 달라서 각자 부력의 차이는 있어서 물에 뜨는 것이 잘 안될 수는 있지만 가슴속 공기를 이용해서 부력을 받는 면적을 최대한 넓게 엎드리거나 누워서 만들어주는 방법도 있습니다. 또는 손으로 젓거나 발차기 등으로 추진력을 만드는 방법도 사용할 수 있습니다. 가슴속에 공기를 넣어주면서 숨도 참아보는 등을 통해 부력이 작용하는 힘을 느낄 수 있고 최대 부력을 받으려면 숨을 크게 쉬고 엎드리는 자세로 부력이 받는 면적을 최대한으로 해주고 몸의 대부분을 물에 잠기가 해주면 떠오르는 힘의 부력과 가라앉는 힘의 무게중심을 일치되면서 엎드리는 자세를 유지할 수 있게 됩니다. 이것은 아르키메데스의 원리로 부력의 크기는 물체가 밀어낸 부피만큼의 유체가 가지는 무게와 같아지는 것이지요. 이렇게 부력을 이용하고 추진력을 보태서 물에 뜰 수 있고 수영을 즐길 수가 있는 것입니다.

Answer 4

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

우리 몸의 밀도는 평균 0.97입니다. 밀도가 낮으면 위로 뜨고 밀도가 높으면 아래도 가라앉게 되는데요.

물의 밀도가 우리 몸보다 밀도가 높기 때문에 우리의 몸이 뜨게 되는 겁니다.​

여기서 한가지 더 몸을 뜨게 할려면 부력이라는 힘이 중력보다 커야 합니다.

그럴려면 물에 담긴 몸의 부피가 커야 하기에 엎드리거나 누워 있으면 좀 더 뜨기에 유리합니다.

Answer 5

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

사람의 폐 안에 공기가 가득차있는 상태라면, 부력이 높아져서 바닷물 같은곳에서는 떠오를 수 있기는합니다.
하지만, 민물이나 숨을 가쁘게 쉬는 상황에서는 가만히 있으면 몸무게가 부력보다 커서 가라앉게됩니다.

계곡같은 민물에서는 가만히 있으면 부력이 약하여 대부분 떠오르지 못합니다.

감사합니다.

Answer 6

사람이 물에 뜨는 이유는 부력때문입니다.

부력은 아르키메데스의 원리라고도 불리는데, 간단히 말해 부력이란 물체에 미치는 압력의 합이라고 할 수 있습니다.

물보다 가벼워야 물에 뜰 수 있다면, 쇳덩어리로 만들어진 무거운 배는 당연히 물에 뜰 수 없는 것일텐데 드넓은 바다에 배들이 수백, 수천척 돌아다닐 수 있는 이유는 무엇일까요. 바로 배에는 위쪽으로 작용하는 부력이 배의 무게를 지탱하고 있기 때문입니다. 게다가 배의 모양은 물을 밀어내는 모양이기 때문에 위·아래 압력차이가 커져 부력 또한 커지게 되는 것이죠.

마찬가지로 사람이 물에 뜨는 원리도 부력 때문입니다. 물이 사람을 위로 밀어내는 힘에 의해서 우리가 물로 떠오를 수 있는 것입니다. 사람의 근육, 지방, 골격의 구성비, 폐의 용적에 따라, 그리고 물체의 종류에 따라서 부력은 다르게 작용하면서 물 위에 뜰 수 있습니다.

Answer 7

부력은 물체가 액체를 미는 만큼, 즉 액체가 대체된 만큼의 액체의 무게입니다.

즉, 사람이 물 속에 들어간다는 것은 물이 사람을 그만큼 밀기도 한다는 뜻이 됩니다.