무거운 배는 어떻게 물에 뜨는걸가요?

Question

철로 구성되어이있는 무거은 배는 어떠한 원리로 배에 뜨는건가요?

철은 무거워 물에 쉽게 가라앉는데 물에 뜨는 이유가 궁금하네요.

Answer 1

안녕하세요. 낮잠자는수리86입니다.

무거운 배가 물 위를 떠다닐 수 있는 이유는 바로 부력과 밀도 때문입니다. 물 속에 있는 물체는 항상 부력을 받게 되는데, 바로 물 속에서 돌을 들어 올릴 때 힘이 덜 들도록 도와 준 것이 부력의 힘입니다

Answer 2

종이는 물에 젖으면 금세 가라앉고 쇳덩어리는 바로 물에 가라앉는데, 어떻게 종이배와 쇠로 만든 배는 바다에 뜨는 걸까요? 오늘은 배가 물에 뜨는 원리에 대해 알아볼게요!

원리를 알기 위해서 먼저 '부력을 알아야 해요.

부력은 고대 그리스의 수학자이자 물리학자인

아르키메데스가 발견했는데요. 물체를 지구 중심으로

끌어당기는 중력과 반대로 위쪽으로 미는 힘을 말해요.

배의 무게만큼 중력이 아래로 끌어당기지만,

부력이 그만큼 위로 올리기 때문에 배가 동일한 부피의 물보다 가볍기만 하다면 가라앉지 않는답니다~!

그런데 물에 뜬 배는 어떻게 중심을 잃지 않을까요?

배의 아랫부분에 무게중심을 낮춰 중심을 잡아주는

'평형수'가 있는데요. 이 평형수는 추진기가 물속에

충분히 잠겨 추진력을 얻도록 도와주는 역할도 한답니다.

부력의 중심점은 배와 화물의 무게중심 보다 낮게 위치하기 때문에 배는 파도에 흔들려도 오뚝이처럼 넘어지지 않을 수 있답니다. 재미있는 건, 물속에서 항해하는 잠수함은 물 위에 있는 배와 반대로 부력의 중심점이 배와 화물의 무게중심보다 높게 위치한다는 점이에요.

이렇게 배가 바로 서려는 힘을 '복원력'이라고 해요,

많은 사람들이 타는 여객선과 무겁고 큰 화물을

운송하는 화물선은 서로 버티는 무게가 달라

처음부터 용도에 맞는 복원력을 설계한다고 해요.

부력과 복원력은 배가 큰 파도가 치는 바다에서도

안전하게 사람과 화물을 옮길 수 있는 힘이에요.

그래서 모든 배에는 실을 수 있는 화물의 양과

평형수 사용에 대한 규칙이 법으로 정해져 있답니다.

마지막으로 배의 바닥을 살펴볼까요?

배의 바닥이 넓적하면 파도의 영향을 크게 받아

오래 떠 있기 힘들어요, 그래서 바닥을 뾰족하게 만드는데요.

파도의 영향은 적게 받으면서 무게중심을 낮춘답니다.