초대형 선박이 어떻게 가라앉지 않고 물에 떠 있을 수 있는 건가요?

Question

초대형 선박이 어떻게 가라앉지 않고 물에 떠 있을 수 있는 건가요?

선박의 설계와 원리, 그리고 중력과 부력이 어떻게 작용하여 선박을 안정시키는지 알려주세요~

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

무거운 쇳덩이로 만든 배가 물에 뜰 수 있는 이유는 부력 때문입니다.

부력이란 액체가 물체를 중력과 반대 방향인 위로 밀어 올리는 힘입니다.

배의 내부에 빈 공간을 많이 두어 밀도가 작은 공기로 가득 채우면 무게에 비해 부피가 매우 커지면서 밀도는 작아지게 되고, 배 전체의 밀도가 물의 밀도보다 작아져 배가 물에 뜨게 되는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

선박 내부에는 여러 개의 구획이 있습니다. 이들 구획은 물을 갇아두어 선박의 무게를 분산시키는 역할을 합니다. 선박이 침몰하면, 각 구획에 물이 차오르게 되는데, 이로 인해 선박의 무게 중심이 낮아지고 물 위에 떠 있을 수 있게 됩니다. 또한, 부표를 사용하여 선박의 부유력을 높일 수도 있습니다. 부표는 선박의 아래쪽에 부착되어 물 위로 선박을 떠오르게 하는 역할을 합니다. 아키메데스 원리에 따르면, 물에 담긴 물체는 상체에 작용하는 부력의 크기가 해당 물체가 밀어내는 물의 무게와 같다고 합니다. 이 원리를 활용하여 선박은 물에 밀려나는 무게와 상체에 작용하는 부력이 균형을 이루도록 설계됩니다. 따라서, 선박은 물 위에 떠 있을 수 있게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

초대형 선박이 가라앉지 않고 물에 떠 있을 수 있는 것은 부력의 원리 때문입니다. 부력은 물체가 물에 잠겼을 때 물체를 위로 밀어 올리는 힘입니다. 부력의 크기는 물체가 잠긴 물의 부피와 물의 밀도에 의해 결정됩니다. 선박은 물에 잠긴 부분의 부피가 선박의 무게와 같은 경우, 중력과 부력이 상쇄되어 선박은 가라앉지 않고 물에 떠 있게 됩니다. 즉 부력과 중력이 균형을 이루어 가라앉지 않는 겁니다