배는 어떻게 물위를 떠다닐수있나요?
배가 그렇게 큰데 물위에 떠서 앞으로 나가가고 멈추기도하고 파도의 힘이 쎈데도 이끌려가지않고 원하는데로 움직일수있는건가요?
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안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
부력때문입니다.
부력은 유체에 잠긴 특정 대상의 상하면에 작용하는 중력방향 압력차만큼 대상을 상향으로 밀어올리려는 힘입니다. 간단히 물에 잠긴 부피 만큼의 물의 무게에 해당하는 물체를 띄운다고 생각하시면 됩니다.
배는 이 힘을 이용하여 물에 잠기는 부분을 만들어 배를 띄우는 것입니다.
그리고 배의 중심에서 수직 하방으로 작용하는 중력과 부심에서 상방으로 작용하는 부력이 동일 수직선상에서 같은 힘으로, 서로 반대방향으로 작용해 균형을 유지하기 때문에 파도에 끌려가지 않고 전복되지도 않는 것입니다.
배나 항공모함은 기본적으로 화물을 실었을 때 물에 가라앉는 무게를 예상하여 이를 견디도록 부력이 필요합니다.
따라서 어느 정도 부력을 갖게 하기 위해 항공모함이나 배 내부에 물을 넣습니다.
내부에도 물이 있기 때문에 부력에 의해 물에 뜨게 됩니다.
그리고 배에 장착된 모터 등에 의해 원하는 데로 움직일 수 있습니다.