잠수함은 어떤과학적 원리로 잠수가되나요?

Question

잠수함은 어떤 과학적원리로 잠수가 가능한지 궁금합니다 보통은 물에 가라앉으려면 큰무게가 있어야되고 다시올라올려면 가벼워져야되는데 어떤원리인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

잠수함은 내부 공기와 바닷 속 내부의 밀도 차이를 이용하여 잠수를 하게 됩니다. 잠수함 내부는 공기 압력을 조절하면서 운행하게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

잠수함은 수중에 있는 물체에서 공기와 물의 밀도 차이를 이용하여 잠수하는 원리를 사용합니다. 잠수함이 물 속으로 내려갈 때, 잠수함 내부의 공기를 압축기로 압축하여 배출구를 통해 배출합니다. 이렇게 함으로써, 잠수함 내부의 압력을 외부 수압과 균형을 맞추어줍니다.

그리고 잠수함 내부에는 수중에서 움직일 수 있는 부품들이 모두 수중에서 움직일 수 있도록 설계되어 있습니다. 이러한 부품들은 모터, 전기 장치, 컴퓨터, 센서 등이 있으며, 이들은 모두 수중에서도 정상적으로 작동할 수 있도록 방수 처리가 되어 있습니다.

또한, 잠수함은 수중에서 움직일 때 수중 저항을 줄이기 위해 스트림라인 형태로 설계되어 있습니다. 이렇게 함으로써 수중 저항을 줄일 수 있어서, 잠수함이 수중에서 빠르게 움직일 수 있게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

잠수함이 가라 앉아 잠수를 하게 되는 것은 바닷물을 받아 그 무게로 가라 앉고 바닷물을 배출함으로써 물위로 다시 올라오게 되는 원리입니다.

Answer 4

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 잠수함이 물에 뜨고 가라앉고 하는건 잠수함 안에 있는 밸러스트 탱크라는 것에 의해서 조절 된다고합니다. 일단 잠수함이 가라앉는 원리는 잠수함이 무거워져서 밀도가 커지면 가라앉고 가벼워지면 밀도가 작아지면 뜨는 원리입니다. 이런 작용을 밸러스트 탱크가 하는데요. 잠수함이 가라앉으려고 하면 밸러스트 탱크가 공기를 배출하고 그 탱크에 물을 채워서 지면 무거워져서 밀도가 커지면서 가라앉게 되는 것이고, 밸러스트 탱크에 물을 내보내고 그 안에 공기로 채우면 다시 가벼워져서 밀도가 작아져서 뜨게 되는 것입니다.

Answer 5

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

잠수함은 부력의 원리를 이용하여 물속에서 잠수하고 떠오릅니다. 부력은 물체가 물에 잠기면 물체를 위로 밀어 올리는 힘입니다. 잠수함은 내부에 밸러스트 탱크를 가지고 있는데, 이 탱크에 물을 채우거나 빼내서 부력을 조절합니다. 물을 채우면 잠수함이 무거워져 가라앉고, 물을 빼내면 잠수함이 가벼워져 떠오릅니다

Answer 6

안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다

여러가지 연구와 문서에 따르면 잠수함을 잠수할 수 있게 만드는 과학적 원리는 아르키메데스의 원리에 기초한 부력입니다.

아르키메데스의 원리에 따르면 유체에 잠긴 물체는 물체에 의해 대체된 유체의 무게와 동일한 상향 부력을 발생시킵니다.

Answer 7

안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.

잠수함은 배의 앞부분과 뒷부분에 있는 주부력 탱크에 바닷물을 채워서 잠수함의 중량을 조절하고 압축공기를 빼내거나 불어 넣으면서 부력을 조절하여 잠수와 부상을 한다.

잠수함이 바다 속으로 잠수해야 하는 경우, 주부력 탱크에 바닷물을 많이 채워서 잠수함의 무게를 늘리면 잠수함이 바다 속에서 차지하는 부피에 해당하는 부력의 크기보다 바다 아래쪽으로 작용하는 중력이 더 커져서 잠수함은 가라앉게 된다.

잠수함이 물 속에 잠겨 있다가 떠올라야 할 경우에는 주부력 탱크에 압축 공기를 불어넣어 탱크 안의 바닷물을 잠수함 밖으로 배수시킨다. 그러면 잠수함의 무게가 줄어들어 부력이 중력보다 커지게 되며 잠수함은 바다 위쪽으로 떠오르게 되는 것이다.

이렇게 부력이 중력보다 커서 잠수함이 부상하는 상태가 되는 것을 ‘양성 부력’이라고 한다. 또한 중력이 부력보다 커서 잠수함이 가라앉게 되는 상태를 ‘음성 부력’이라 하고, 중력과 부력이 같은 상태를 중성부력이라고 한다.

또한 바다의 해수 염분이 장소에 따라 조금씩 다르기 때문에 잠수함의 부력도 변하게 되는데, 잠수함이 염분이 높은 해수 쪽으로 이동할 때는 상대적으로 잠수함의 부력이 커져서 양성 부력이 되기 때문에 잠수함은 떠오르게 된다.

이것은 바닷물에서 염류의 농도 때문에 해수의 밀도가 커져서 민물에서보다 몸이 더 잘 떠오르는 것과 같은 원리이다. 반대로, 잠수함이 염분이 낮은 해수 쪽으로 이동할 때는 상대적으로 잠수함의 부력이 작아져서 음성 부력이 되고 잠수함은 가라앉으려고 한다. 이와 같이 잠수함은 바닷물의 밀도에 따른 중력과 부력의 원리들을 적절히 이용하여 잠수와 부상을 자유자재로 할 수 있는 것이다.

출처:네이버지식백과

Answer 8

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

잠수함은 물탱크를 이용하 뜨고 가라앉는데요

잠수함이 물속으로 들어갈때에는 밸러스트 탱크에 물을 빨아들이면 탱크 안으로 바닷물이 들어오면서 선체가 무거워져서서히 가라앉게 되는데, 어느정도 깊이에서 떠 있게 하려면 바닷물이 들어오는 밸브를 잠그면 됩니다. 가볍게 되므로다시 뜨게 되지요

Answer 9

안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.

잠수함이 잠수하는 원리는 다음과 같습니다.

1. 부력 보상

잠수함은 수중에서 물체의 부피에 비해 무게가 더 크기 때문에 물 속에서 아래로 끌리는 힘인 중력이 작용하게 됩니다. 이를 보상하기 위해 잠수함은 수중에서의 부력을 조절하여 부력과 중력을 상쇄시키는 것입니다.

2. 물길 차단

잠수함은 수중에서 움직일 때 앞으로 가고자 하는 힘이 있는데, 이때 물길을 차단하여 앞으로 가고자 하는 힘을 이용하게 됩니다.

3. 에어컨트롤

잠수함 내부에는 공기 압력을 조절하는 장치가 있습니다. 이 장치를 이용하여 잠수함 내부의 공기 압력을 조절함으로써 잠수함의 깊이를 조절할 수 있습니다.

4. 발사관

잠수함은 수중에서도 무기를 발사할 수 있도록 발사관을 갖추고 있습니다. 이 발사관에서 무기를 발사할 때는 발사관 내부의 물을 일시적으로 배출함으로써 발사관과 주변 물의 밀도 차이를 이용하여 무기를 발사합니다.

이러한 원리를 이용하여 잠수함은 수중에서 안정적으로 움직일 수 있습니다.

Answer 10

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

잠수함도 부력을 조절하면서 잠수와 부상을 자유롭게 할 수 있게 된다. 잠수함은 배의 앞부분과 뒷부분에 있는 주부력 탱크에 바닷물을 채워서 잠수함의 중량을 조절하고 압축공기를 빼내거나 불어 넣으면서 부력을 조절하여 잠수와 부상을 한다.

잠수함이 바다 속으로 잠수해야 하는 경우, 주부력 탱크에 바닷물을 많이 채워서 잠수함의 무게를 늘리면 잠수함이 바다 속에서 차지하는 부피에 해당하는 부력의 크기보다 바다 아래쪽으로 작용하는 중력이 더 커져서 잠수함은 가라앉게 된다.

주부력 탱크 안의 물을 잠수함 밖으로 내보내면 잠수함의 무게가 줄어 부력이 중력보다 커지므로

잠수함이 바다 위쪽으로 떠오른다. <출처: NGD>

잠수함이 물 속에 잠겨 있다가 떠올라야 할 경우에는 주부력 탱크에 압축 공기를 불어넣어 탱크 안의 바닷물을 잠수함 밖으로 배수시킨다. 그러면 잠수함의 무게가 줄어들어 부력이 중력보다 커지게 되며 잠수함은 바다 위쪽으로 떠오르게 되는 것이다.

이렇게 부력이 중력보다 커서 잠수함이 부상하는 상태가 되는 것을 ‘양성 부력’이라고 한다. 또한 중력이 부력보다 커서 잠수함이 가라앉게 되는 상태를 ‘음성 부력’이라 하고, 중력과 부력이 같은 상태를 중성부력이라고 한다.

Answer 11

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 잠수함은 수중에서 부력을 조절하여 잠수하거나 잠수를 해제합니다. 일반적으로 잠수함은 탱크나 탱크의 내부에 저장된 물이나 공기를 이용하여 부력을 조절합니다. 잠수함이 수중으로 내려갈 때는 탱크에 물을 채워 부력을 증가시키고, 잠수를 해제할 때는 탱크에서 물을 배출하거나 대기를 공급하여 부력을 감소시킵니다.