엄청나게 무거운 항공모함 같은 대형 배가 물위에 뜰수 있는 과학적 원리는 무엇인가요?
항상 궁금했던게 작은 돗단배나 통통배 같은경우 무게가 워낙 적게 나가니깐 그럴수 있다고 생각할수 있겠지만 항공모함 같이 엄청나게 크고 어마어마하게 큰배가 어떻게 가라앉지 않고 물위에 떠다닐수 있는지 궁금합니다.
6개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
항공모함이나 배가 가라앉지 않고 물위에 떠다닐 수 있는 이유는 배가 밀어내는 물의 무게가 배의 무게보다 크기 때문입니다. 배는 물에 뜨려고 하는 힘인 부력을 받습니다. 부력은 배가 밀어내는 물의 무게와 같습니다. 따라서 배의 무게가 배가 밀어내는 물의 무게보다 작으면 배는 가라앉고, 배의 무게가 배가 밀어내는 물의 무게보다 크면 배는 물위에 떠다닙니다. 항공모함은 배의 크기가 크고 무게가 많이 나갑니다. 하지만 항공모함의 바닥은 평평하고 앞쪽은 뾰족하며, 옆면은 둥글게 되어 있습니다. 이런 모양은 배가 물이 받는 저항을 줄이고, 배가 물에 뜨는 데 도움이 됩니다. 또한, 항공모함은 밑면에 균일하게 무게를 분산시켜 배가 균형을 유지하도록 설계되어 있습니다. 항공모함은 거대한 크기와 무게에도 불구하고, 부력을 이용하여 물위에 떠다닐 수 있습니다. 이는 배의 구조와 설계가 부력을 최대한 활용할 수 있도록 되어 있기 때문입니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
배가 물 위에 뜨기 위해서는 부력과 배의 무게인 중력이 균형을 이루어야 합니다. 즉, 부력이 배의 무게와 같아지면 배는 물 위에 뜨게 됩니다.
따라서, 대형 배가 물 위에 뜨는 원리는 배의 체적과 무게, 액체의 부력, 그리고 부력과 중력의 균형에 의해 결정됩니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
모든 물체는 지구의 중력에 의해 아래로 끌리는 힘을 받습니다. 대형 배도 중력에 영향을 받지만, 배의 무게가 물의 중력과 균형을 이루는 경우에는 물 위에 뜰 수 있습니다.부력은 액체나 기체에 물린 물체에 대해 올라오는 힘을 말합니다. 배가 물 위에 뜨는 것은 부력의 원리에 따라 설명됩니다. 배의 형태와 체적은 배의 중력과 액체에 작용하는 부력의 크기를 결정합니다. 배의 체적이 물의 체적과 같거나 크면, 부력이 중력을 상쇄하여 물 위에 뜰 수 있게 됩니다.배의 하부에는 물의 압력이 작용합니다. 배의 형태에 따라 압력이 분산되고, 이 압력의 차이를 이용하여 부력을 생성할 수 있습니다. 예를 들어 배의 밑면이 크고 넓은 경우, 물이 밑면에 더 많은 압력을 가하게 되어 부력이 증가합니다.
대형 배가 물 위에 뜨는 과학적 원리는 '탄력력'과 '중력'의 균형 상태입니다. 이 원리에 따라 대형 배가 물 위에 뜨는 것이 가능합니다.
탄력력 (부력): 모든 물체는 액체나 기체 내에서 배어 오르는 탄력력(부력)을 받습니다. 이는 아키메데스 원리에 따라서, 액체나 기체에 잠긴 물체는 그 무게와 같은 크기의 물의 체적을 배출하여 위로 올라가려는 힘을 받는 원리입니다. 대형 배의 경우 배의 무게보다 큰 체적의 물을 배출하여 물 위로 떠오르게 됩니다. 이로써 배의 무게를 상쇄하는 힘이 만들어집니다.
중력: 중력은 모든 물체에 작용하는 힘으로, 지구의 질량에 의해 발생합니다. 물체가 중력에 의해 아래로 끌리는 힘은 그 물체의 무게입니다.
대형 배가 물 위에 떠 있는 것은 탄력력과 중력의 균형 상태입니다. 탄력력이 배의 무게와 같아지면 배는 물 위에 떠 오르게 되며, 물 위에 떠 있는 동안은 탄력력과 중력이 상쇄되어 배가 안정된 상태를 유지합니다.
항공모함과 같은 대형 배의 경우 배의 구조와 설계가 탄력력을 효과적으로 활용할 수 있도록 되어 있습니다. 또한 배의 내부에는 수중으로 침수된 공간을 활용하여 부력을 높이고 안정성을 높이는 방법도 사용됩니다. 이러한 원리와 구조적 설계를 통해 대형 배는 물 위에 떠다닐 수 있습니다.
안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
항공모함은 엄청나게 무겁지만, 그만큼 거대한 크기를 가지고 있습니다. 따라서 항공모함이 물에 잠기는 부피는 매우 크고, 그만큼의 물의 무게는 매우 큽니다. 따라서 항공모함의 무게가 배가 물에 잠긴 부피만큼의 물의 무게보다 적으면 항공모함은 물 위에 뜰 수 있습니다.
