선풍기로 돛이 달린 배를 움직일 수 있을까요?

Question

어릴 때, 돛이 달린 배를 보면서 궁금해했었던 것이 있는데요. 돛이 달린 배에 선풍기와 같은 물체로 배를 움직일 수 있을까요? 궁금하네요.

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

이론적인 결론은 움직입니다.

저항과 같은 외부적인 요인이 없다는 가정 하에 설명을 드립니다.

우선 돛 없이 선풍기만 돌리면 배는 움직이게 됩니다. 선풍기가 내뿜는 바람의 작용반작용의 원리에 의해 앞의 공기를 밀어내고 뒤로 움직이게 되는 것입니다.

그럼 돛을 단 배에 선풍기를 틀면 이론적으로 이 배는 움직이지 않습니다. 역시 선풍기 바람의 작용-반작용의 원리에 뒤로 가는 힘과 돛이 밀리는 힘이 서로 같기 때문입니다. 하지만 돛이 선풍기의 바람을 모두 막지는 못하고 또한 돛에 부딪혀 나온 바람의 힘이 뒤의 공기를 밀어내 결국 앞으로 움직이게 되는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

선풍기로 돛이 달린 배를 움직이는 것은 불가능합니다. 이는 선풍기의 바람이 충분한 힘을 발생시키지 못하기 때문입니다. 바람의 힘은 바람의 속도와 바람의 면적에 비례하며, 선풍기의 바람은 충분한 속도와 면적을 가지고 있지 않습니다.