안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
튜브가 물에 뜨는 원리는 부력과 관련이 있습니다
부력은 물과 같은 유체에 담긴 물체가
받는 상향 힘을 말합니다
튜브에 공기를 넣으면
튜브와 공기의 결합된 밀도가
물의 밀도보다 낮아집니다
이 때문에 튜브는 물 위에 뜰 수 있습니다
사람이 튜브에 타면 물체의 총 밀도는
사람의 밀도와 튜브의 밀도를
결합하여 계산해야 합니다
공기가 든 튜브의 부피가 충분히 크면
사람을 포함한 전체 밀도가
여전히 물의 밀도보다 낮게 유지됩니다
따라서 튜브는 물 위에 뜨며
사람을 태운 상태에서도
그 부력으로 인해 가라앉지 않습니다
아르키메데스의 원리에 따르면
물에 잠긴 물체는 그 물체가 밀어낸 물의 무게만큼의
부력을 받게 됩니다
튜브가 밀어내는 물의 무게가
튜브와 사람의 무게를 상회하면
튜브는 계속 뜨게 되는 것입니다
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