부력,중력의 힘이 같을때 왜 물체는 물 위에 떠있는것인가요?

Question

중력이 더 크면 가라앉고 부력이 더 크면 떠 있는게 당연한건데요. 부력이랑 중력의 힘이 같으면 반만 가라앉고 물위에 떠 있을수 있는것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

부력이랑 중력의 힘이 같으면 반만 가라앉고 물위에 떠 있을 수 없습니다. 부력은 물체가 물에 잠긴 부피에 해당하는 물의 무게에 의해 발생합니다. 따라서, 부력의 크기는 물체의 부피와 물의 밀도에 의해 결정됩니다. 중력의 크기는 물체의 질량과 중력 가속도에 의해 결정됩니다. 따라서, 중력의 크기는 물체의 질량에 의해 결정됩니다.

부력과 중력의 힘이 같을 때, 물체는 떠오르려는 힘과 가라앉으려는 힘이 서로 균형을 이루게 됩니다. 이 경우, 물체는 물에 잠긴 부피가 물체의 부피와 같아집니다. 따라서, 부력과 중력의 힘이 같을 때는 물체가 물에 완전히 잠기거나 완전히 떠 있게 됩니다. 물체가 반만 가라앉고 반만 떠 있는 것은 부력과 중력의 힘이 같지 않을 때만 가능합니다. 예를 들어, 물체의 부피가 물의 밀도보다 작을 때는 부력이 중력보다 커서 물체는 물에 뜨게 됩니다. 이 경우, 물체의 일부는 물에 잠기고 일부는 물 밖에서 떠 있게 됩니다. 반대로, 물체의 부피가 물의 밀도보다 클 때는 부력이 중력보다 작아서 물체는 물에 가라앉게 됩니다. 이 경우, 물체의 일부는 물 밖에서 있고 일부는 물에 잠겨 있게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

물체가 물 위에 떠 있는 것은 부력과 중력이 서로 상쇄되기 때문입니다. 물체가 물 위에 떠 있을 때, 물체에 작용하는 중력은 물체를 아래로 끌어당기는 힘이며, 물 속에 물체가 있을 때, 물과 물체 사이에서는 부력이 작용합니다. 부력은 물체가 물속에서 밀려나는 힘이며, 물체가 물 속으로 밀려들어가려고 할 때 작용합니다.

물체가 물 위에 떠 있는 경우, 부력과 중력이 서로 상쇄되어 물체에 작용하는 힘이 균형을 이루게 됩니다. 이 때, 부력은 물체가 밀려내려가려고 할 때 작용하는 힘이므로, 물체가 물 위에 떠 있는 상태를 유지할 수 있게 됩니다.