공기가 들어있는 공을 물속으로 가라앉힐 수 있을지 궁금합니다

Question

물에 물건을 올려놓는다면 쇳덩이와 같은 물체들을 제외하고 보통은 둥둥 떠다니는 모습을 볼 수 있습니다. 그런데 혹시 공기가 들어있는 공을 아주 큰 힘으로 누르거나 어떠한 조취를 취한다면 물 속으로 가라앉힐 수 있을까요?과학적으로 가능한지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

위에서 무거운 물체로 누르거나 손으로누르는경우 물속에 있게하는것이 가능하나계속해서 부력이 발생합니다.

이 원리로 강철로된 배도 띄울 수 있게된것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

네, 과학적으로 가능합니다. 공기가 들어있는 공이 물에 뜨는 이유는 부력때문입니다.

그런데, 만약 이 부력보다 큰 힘을 가해주게 되면 물체는 가라앉게되죠. 예를 들어 공기가 든 공에 줄을 감아 밀도가 높은 쇳덩이를 여러개 묶으면 가라앉게됩니다.

<부력>

물보다 밀도가 큰 물체는 중력에 영향이 더 커 물에 가라앉게 됩니다. 하지만 물보다 작은 밀도의 물체(나무, 스티로폼, 튜브 등)는 중력에 의한 영향보다 부력이 더 커 물 위에 뜨는것이죠. 그래서 물 속 특정 부피에 해당하는 공간에 물체를 넣는다고 치면 진공으로 두는 것이 가장 부력이 크며, 물보다 작은 밀도일수록 부력이 크게 작용합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

일반적으로 공기가 들어있는 공은 물 속으로 가라앉히기 어렵습니다. 이는 공기가 물보다 밀도가 낮기 때문입니다. 밀도는 물체의 단위 부피당 질량을 나타내는데, 공기의 밀도는 물의 밀도보다 훨씬 낮습니다.아주 큰 힘을 가하더라도 공기가 들어있는 공은 물 속에서 떠다닐 가능성이 높습니다. 그러나 매우 강력한 압력이나 특정한 조건을 가진 경우, 공을 물 속으로 가라앉힐 수도 있을 것입니다. 예를 들면, 고압으로 압축된 공을 물 속에 가라앉히는 것은 가능할 수 있습니다. 하지만 이는 일반적인 조건에서는 일어나지 않는 일입니다.