금속은 물에 가라앉는데, 배는 왜 뜨나요?

Question

모든 금속은 물에 가라앉는데, 현대 사회의 대부분의 대형 배들은 대부분이 표면이 금속으로 되어있는데도 물에 뜹니다.

금속으로 된 배가 물에 뜨는 원리는 무엇입니까?

Answer 1

배나 항공모함은 기본적으로 화물을 실었을 때 물에 가라앉는 무게를 예상하여 이를 견디도록 부력이 필요합니다.

따라서 어느 정도 부력을 갖게 하기 위해 항공모함이나 배 내부에 물을 넣습니다.

내부에도 물이 있기 때문에 부력에 의해 배가 물에 뜨게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 만약 동일한 무게의 금속을 그냥 뭉쳐놨다면 부피대비 밀도가 커서 가라앉겠지만 배의 구조 상 일반적인 금속덩어리보다 부피 대비 밀도가 낮기 때문에 부력이 발생합니다.

Answer 3

안녕하세요. 이조은 과학전문가입니다.

배와 같은 고체의 물건이 물에 들어가면 부력이 발생합니다. 배가 물을 밀어내는 힘과 물이 배를 밀어내는 힘 두가지입니다. 이때 배가 물을 밀어내는 힘이 쎈 밀도 높은 고체의 경우 가라앉습니다. 하지만 우리가 타는 배는 전체적으로 보면 공기를 가둬두는 공간이 많아 밀도가 낮은편입니다. 그래서 물이 배를 밀어내는 힘이 더 쎄서 물위에 뜨게 되는 겁니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

물과의 비중 계산을 할때는 내부의 부피까지 합쳐서 비교해야합니다.
배 자체의 부피는 얼마 안되지만 내부 공간까지 합치게 되면 엉첨 커지게 되죠. 배 전체의 무게와 배 내부의(공기 포함) 무게를 합친것을 부피로 나눈게 그 배의 전체 비중이 되죠. 그렇게 계산을 하게 되면 물보다 비중이 적게 됩니다. 그래서 배가 뜨게 되죠.