빙산의 물 위에 떠있는 부분보다 물 속에 잠겨있는 부분이 더 큰 이유는 무엇인가요?
빙산의 일각이라는 말이 있을정도로, 빙산은 물 위에 떠있는 부분보다 물 속에 잠겨있는 부분이 더 큰데 그 이유가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 부곤 과학전문가입니다.
빙산은 결국 얼음입니다 얼음 구성의 주성분은 물인데 물은 바다에 더 많습니다 당연히 물이 많은 아래쪽의 얼음이 더 많은 것입니다
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.
흔히 빙산이 많이 잠겨져 있기 때문에 빙산의 일각이라는 표현도 있습니다.
보통 빙산의 일각은 9%인데, 바닷물의 밀도가 1보다 크기 때문에 이런 현상이생기게 됩니다.
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.