안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.
먼저 배가 물에 뜰수있는것은 우리가 한번쯤을 들어봤을 '부력'이라는 힘입니다.
바로 물에 뜨게 하는 힘인데요? 배는 엄청난 크기의 부피를 갖고있고, 이 배의 밀도는 물보다 크지 않기떄문에 물에 뜰수있답니다.
좀더 자세한 얘기는 아래와 같아요
물과 같은 유체에 잠겨있는 물체가 중력에 반하여 밀어 올려지는 힘. 그 크기는 물체가 밀어낸 부피 만큼의 유체 무게와 같다.
물체가 받는 부력의 크기는, 물체가 밀어낸 부피만큼의 유체가 가지는 무게와 같다. (아르키메데스의 원리) 다시 말해,
결국, 물체가 받는 알짜힘은 중력과 부력의 차이가 되고, 물체가 유체보다 밀도가 클 때 아래방향으로 가라앉고, 그 반대의 경우 위로 떠오른다는 것을 이야기해 준다.
부력의 작용점을 부력중심이라 하고, 이는 물체가 밀어낸 유체의 무게중심에 해당된다. 부력중심과 무게중심이 일직선상에 있지 않으면 물체는 돌림힘(torque)을 받게 된다.