수천톤이 넘는 배가 바다에 뜨는 이유는 뭔가요?
어마어마한 크기와 무게를 자랑하는 배가 바다에 떠서 다닐수 있는 이유가 뭔가요?
무게가 엄청나게 나갈건데 왜 바다에 가라앉질 않고 떠서 다니는 건가요?
안녕하세요. 과학전문가입니다.
수천톤이나 되는 무거운 선박이 바다에 뜰수 있는 이유는 부력이 중력보다 더 크기 때문입니다. 물이 위로 밀어내는 부력은 물과 접촉하는 면적에 비례하여 커지게 되는데, 실제 선박의 내부는 비어있기 때문에 중력은 부력에 비해 상대적으로 약합니다. 수천톤에 달하는 금속 덩어리를 바다에 넣으면 가라앉지만, 수천톤에 달하는 선박은 중력을 크게하는 내부가 비어있는 구조 때문에 바다에 뜰 수 있습니다.
배가 물에 뜨는 원리는 부력 때문입니다.
부력은 어떠한 물체가 물에 뜨려는 힘을 말하는 것이구요!
그 물체가 물에 떠 있을 때 그 물체와 같은 부피가 물(유체)의 무게와 같다고 보시면 되겠네요!
부력이라는 것이 물체가 받는 중력(지구가 끌어 당기는 힘)보다 크면 물체가 물에 뜨는거구요
물체가 물에 뜨는 힘이 없으면.. 즉 부력이 없으면 뜨지 못하고 가라앉는 겁니다.
어마어마한 크기의 배는 기본적으로 화물을 실었을 때 물에 가라앉는 무게를 예상하여 이를 견디도록 부력이 필요합니다.
따라서 어느 정도 부력을 갖게 하기 위해 배 내부에 물을 넣습니다.
내부에도 물이 있기 때문에 부력에 의해 물에 뜨게 됩니다.
무거운 배가 물 위를 떠다닐 수 있는 이유는 바로 부력과 밀도 때문이다. 물 속에 있는 물체는 항상 부력을 받게 되는데, 바로 물 속에서 돌을 들어 올릴 때 힘이 덜 들도록 도와 준 것이 부력의 힘이다. 부력은 중력과 반대 방향인 위쪽으로 향하는 힘을 말한다.
출처 : https://www.sciencetimes.co.kr/news/%EB%B0%B0%EA%B0%80-%EB%9C%A8%EB%8A%94-%EC%9B%90%EB%A6%AC/