빙산의 물 위에 떠있는 부분보다 물 속에 잠겨있는 부분이 더 큰 이유는 무엇인가요?

Question

빙산의 일각이라는 말이 있을정도로, 빙산은 물 위에 떠있는 부분보다 물 속에 잠겨있는 부분이 더 큰데 그 이유가 무엇인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 부곤 과학전문가입니다.

빙산은 결국 얼음입니다 얼음 구성의 주성분은 물인데 물은 바다에 더 많습니다 당연히 물이 많은 아래쪽의 얼음이 더 많은 것입니다

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

얼음(빙산)이 물에 잠긴 만큼의 부피가 얼음(빙산)이 녹았을 때 물이되는 부피이기 때문입니다. 물은 고체 상태인 얼음이 되면서 부피가 증가합니다. 그리고 증가한 부피만큼 수면 위에 나타나게 되죠. 이는 물의 부력과 평형을 이루는 조건 때문이기도합니다.

이해가 가셨다면 추천 부탁드립니다.

Answer 3

흔히 빙산이 많이 잠겨져 있기 때문에 빙산의 일각이라는 표현도 있습니다.

보통 빙산의 일각은 9%인데, 바닷물의 밀도가 1보다 크기 때문에 이런 현상이생기게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

물의 밀도는 1g/㎖이다. 즉 물 100g의 부피는 100㎖다.

하지만 얼음의 밀도는 물보다 낮은 0.91g/㎖로, 얼음 100g의 부피는 물 보다 더 늘어나 110㎖가 된다.

이 사실은 추운 겨울 장독에 받아둔 물이 얼면서 부피가 늘어나 장독을 깨뜨리는 데서 잘 알 수 있다.

아르키메데스가 목욕탕에서 발견한 부력의 원리는, 물 속에 빠진 물체의 부피와 같은 양의 물이 물체의 무게로 인한 중력의 반대 방향으로 밀어 올리는 힘을 발생시킨다는 것이다.

만약 100g의 얼음을 물 속에 넣는다고 생각해 보자. 중력은 얼음의 무게 100g이다. 부력은 얼음 100g의 부피 110㎖의 힘, 즉 물 110g이다.

그렇다면 부력이 중력보다 우세하므로, 얼음은 중력과 부력이 같아질 때까지 떠오른다. 그럼 언제 중력과 부력은 같아질까? 쉽게 생각하면 부력이 중력과 같은 100g이 될 때다. 이때 가라앉은 얼음의 부피는 100㎖가 되므로, 얼음이 다 녹아도 이 부분만을 메워 더 넘칠 게 없다.

빙산도 물 컵에 얼음이 떠오르는 것과 같은 원리로 바닷물 위에 떠있다. 물 컵에 떠있는 얼음 100g의 예에서 전체 얼음 부피 110㎖ 중 물 컵 아래 가라앉은 얼음의 부피는 100㎖이므로 비율로 따지면 91%정도다. 즉 흔히 말하는 ‘빙산의 일각’이란 9%란 말이다.

물론 실제 빙산의 일각은 이보다는 더 크다. 그 이유는 바닷물의 밀도가 1보다 크기 때문이다.

만약 바닷물의 밀도가 1.1g/㎖라고 한다면 빙산의 일각이란 전체의 약 17%나 된다.