박쥐가 들어있는 상자에서 상황에 따른 상자의 무게가 궁금해요.

Question

밀폐된 상자 속에 박쥐가 한마리 있다고 했을때 박쥐가 상자 바닥에 떨어져있을때랑 날고있을때랑 천장에 붙어있을때랑 무게가 다 다른가요?? 아니면 상자속의 공기의 질량과 박쥐의 질량의 합이 일정하니까 같은가요??

Answer 1

**

상자 속에 박쥐가 떠있을 때의 상자 무게에 대해 말씀드리겠습니다.

- 만약 흔들림이 없이 안정적으로 떠 있다면, 박쥐가 바닥에 있을 때나 떠 있을 때나 무게는 똑같습니다.

(만약, 박쥐의 날갯짓 때문에 흔들린다면 계속 오차가 생겨서 정확한 무게의 측정이 어렵겠죠.)

- 그 이유는

1. 박쥐가 바닥에 있을 때는 바닥과 붙어 있는 박쥐의 몸이 상자의 아래 방향으로 밀고 있기 때문에 박쥐의 무게만큼 그 상자의 무게가 올라가겠죠.

2. 박쥐가 상자 중간에 떠 있을 때는, 박쥐는 자신의 몸무게를 지탱할 수 있을 만큼 상자 속에 있는 공기를 아래로 밀어내게 됩니다. 그 아래로 밀린 공기가 상자의 바닥을 때리게 되겠죠. 박쥐가 떠 있기 위해서는 그 바닥을 때리는 공기의 힘이 위의 ‘1’번에서의 박쥐 몸무게가 상자의 바닥을 미는 힘과 같아야 합니다.

- 그러므로, 박쥐가 일으키는 상자 속의 바람으로 상자가 흔들리지만 않는다면, 박쥐가 바닥에 붙어 있을 때와 박쥐가 상자 중간에 떠 있을 때의 상자 무게는 같게 됩니다.

**

궁금증이 풀리셨기를 바랍니다.