안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
바다나 호수, 강 등의 수면 위에서 떠있는 물체가 물 속으로 빠지게 될 때, 그 물체가 빠지는 원리는 아르키메데스의 원리와 관련이 있습니다. 아르키메데스의 원리는 부력과 밀도의 개념으로 설명됩니다.
부력이란, 물체가 물 속에서 위로 밀려오는 힘을 의미합니다. 부력의 크기는 물체의 체적과 물의 밀도에 비례합니다. 즉, 물속에서 떠있는 물체의 체적이 크고 물의 밀도보다 낮을 경우, 그 물체는 물 위로 떠오르게 됩니다.
그리고, 발버둥을 치는 경우 물 위로 밀려나는 물량이 증가하여 물체 주변의 물의 밀도가 높아지게 됩니다. 따라서, 물체의 부력이 감소하고, 물체의 중력이 부력보다 커져서 물속으로 더 깊이 빠지게 됩니다.
또한, 발버둥을 치는 힘으로 인해 물의 저항이 증가하여 물체가 이동하는 속도가 감소하게 되면서, 중력이 부력보다 더 크게 작용하게 되어 물속으로 더 깊이 빠지게 됩니다. 이러한 원리로 인해, 물속에서는 발버둥을 칠수록 더 깊이 빠지게 되는 것입니다.