소금쟁이는 어떻게 물위에 떠 있는건가요?
연못이나 논두렁을 보면 소금쟁이들이 물위에 떠 있는 모습을 쉽게 볼수 있는데요
발에 튜브가 달린것도 아니고 어떻게 물위에 떠 있을수있죠?
안녕하세요. 되알진검은하마73입니다.
소금쟁이 발에 달린 미세한 털들 사이에서 기름이 나오는데 이를 이용한 표면장력의 원리를 통해 물에 떠 있을 수 있습니다.
안녕하세요. 반가운무당벌레27입니다.
소금쟁이가 물에 뜨는 이유는 물의 표면장력때문입니다. 소금쟁이는 곤충이 그렇듯 3쌍의 다리를 갖고 있는데 앞다리는 짧지만 고운 털이 많아 몸을 떠 받치고, 뒷다리는 방향을 잡으며, 길다란 가운데 다리가 물위를 걷게 해준다고합니다.
안녕하세요. 정중한해파리168입니다.
소금쟁이가 물에 뜨는 이유는 바로 표면장력의 원리 때문입니다. 표면장력은 액체의 표면이 스스로 수축해, 가능한 한 작은 면적을 취하려고 하는 힘을 뜻합니다.
액체를 구성하는 분자들은 서로를 끌어당기는 인력을 지니고 있으며, 액체 내부에서는 이러한 인력이 분자들을 서로 안정화시켜주게 됩니다.
하지만 액체의 표면에 노출되어 있는 분자들은 안정화시켜줄 수 있는 다른 분자들이 없기 때문에 불안정할 수 밖에 없습니다.
그래서 액체는 표면에 노출된 분자수를 최소화하기 위해, 표면적이 가장 작은 구형(공처럼 둥근 모양)이 되려고 합니다.
흔히 풀잎에 맺힌 아침 이슬이 둥근 것도 그 이유입니다.
그리고 표면장력은 분자들끼리의 결합 강도라고 생각할 수 있습니다.
분자끼리의 결합이 강해서 분자가 서로 떨어지지 않고 한 곳으로 뭉치려고 하기 때문에, 표면적이 작아지게 되는 것입니다.
특히 물은 다른 액체에 비해 표면장력이 크다고 합니다.
그리고 물 분자와 기름 분자는 결합 강도가 크게 차이나기 때문에, 물과 기름을 섞어도 물은 물끼리 뭉치려하고 기름은 기름끼리 뭉쳐 물과 기름은 섞이지 않게 됩니다.
아무튼 소금쟁이의 다리가 물에 닿으면 물이 오목하게 들어가게 되어 표면적이 넓어지게 됩니다.
그러면 물은 표면장력이 작용하여, 표면적을 최소화하려고 하기 때문에, 소금쟁이의 다리를 위로 밀어올리려고합니다.
게다가 소금쟁이의 체중은 0.02~0.04g으로 매우 가볍고, 다리는 매우 길며, 다리에 수많은 잔털이 있어 체표 면적을 넓히기 때문에, 체중을 분산시키게 됩니다.
그래서 중력때문에 아래로 작용하는 소금쟁이의 몸무게보다, 위로 작용하는 표면장력이 더 크기 때문에 소금쟁이가 물 위에 뜰 수 있습니다.