잠수함은 어떤 원리로 잠수하게 되나요?
안녕하세요 ~
우리 바다를 지켜주는 해군에는 여러 대의 잠수함이 있는데
이런 잠수함은 어떤 원리를 갖고 바다 속으로 잠수할 수 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 아하의 전기전자 분야 전문가입니다.
잠수함이 잠수할 수 있는 원리는 부력의 원리를 활용한 것입니다. 잠수함 내부에는 여러 개의 탱크가 있으며, 이 탱크에 물을 채우거나 제거함으로써 부력을 조절합니다. 물을 채우면 잠수함 전체의 무게가 증가해 부력이 감소하여 잠수하게 되고, 반대로 물을 빼면 부력이 다시 증가해 잠수함이 부상하게 됩니다. 즉, 잠수함은 내부에 있는 탱크의 물의 양을 조절하여 물 속에서의 부력을 조정하는 것으로 바다 속을 잠행할 수 있게 되는 것입니다. 이러한 원리는 물체가 뜨고 가라앉는 기본적인 물리 원리를 응용한 것이라 할 수 있습니다.
안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.
잠수함은 별도의 탱크를 가지고 있습니다. 잠수를 할때는 탱크에 물을 받고 아닐때는 물을 다 배출하여 뜨도록 설계되어 있다고 합니다.
안녕하세요. 김현준 과학전문가입니다. 잠수함이 잠수하는 원리는 아르키메데스의 원리와 관련이 있습니다. 이는 물체가 물속에 있을 때 물체의 부피만큼의 물을 밀어내며 받는 힘이 물체의 무게와 같아질 때, 물체는 물에 뜨게 된다는 원리입니다.
잠수함은 이 원리를 이용하여 수면 위에 떠 있거나 물 속으로 잠수하는 것을 조절합니다. 잠수함의 구조를 살펴보면, 잠수함의 몸체 안쪽에는 '탱크'라는 공간이 있습니다. 이 탱크는 물을 빨아들이거나 배출함으로써 잠수함의 부력을 조절합니다.
잠수할 때는 탱크에 물을 채워 잠수함의 부피는 그대로 유지하면서 무게를 늘리게 됩니다. 이렇게 되면 잠수함의 무게가 부력보다 커져서 잠수함은 물속으로 잠수하게 됩니다.
반대로 수면 위로 올라올 때는 탱크에 들어있는 물을 밖으로 배출하게 됩니다. 이렇게 되면 잠수함의 무게가 줄어들고, 부력이 무게보다 커지게 되므로 잠수함은 수면 위로 올라오게 됩니다.
이처럼 잠수함은 아르키메데스의 원리를 이용하여 탱크에 물을 채우거나 배출함으로써 부력을 조절하고, 이를 통해 수면 위에 떠 있거나 물속으로 잠수하는 것을 가능하게 합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
잠수함은 부력과 중력의 원리를
이용하여 바다 속으로 잠수합니다.
잠수함에는 밸러스트 탱크라는
공간이 존재합니다.
밸러스트 탱크에 물을 채우면
잠수함의 무게가 증가하여
바닷속으로 가라앉게 되고 탱크에서
물을 빼내면 잠수함의 무게가
감소하여 다시 떠오르게 됩니다.
물체가 물 속에 잠겼을 때
받는 힘을 부력이라고 합니다.
부력은 물체가 밀어낸
물의 무게와 같습니다.
잠수함의 부력은 잠수함의 부피와
물의 밀도에 따라 결정됩니다.
중력은 모든 물체를 아래로
잡아당기는 힘입니다.
잠수함의 중력은 잠수함의 질량에
따라 결정됩니다.
잠수하려면 잠수함은
밸러스트 탱크에 물을 채워 무게를
증가시킵니다.
잠수함의 무게가 부력보다
커지면 잠수함은 가라앉기 시작합니다.
잠수함이 원하는 깊이에 도달하면
밸러스트 탱크의 물을 조절하여 잠수함의
부력과 중력을 균형시킵니다.
부상하려면 잠수함은 밸러스트
탱크에서 물을 빼내 무게를
감소시킵니다.
잠수함의 무게가
부력보다 작아지면 잠수함은
다시 떠오르기 시작합니다.
잠수함이 수면에 도달하면
밸러스트 탱크의 물을 조절하여 잠수함의
부력과 중력을 균형시킵니다.
잠수함의 종류는 여러 종류가 있는데
공격 잠수함은
적의 함선이나 잠수함을 공격하는
역할을 담당합니다.
전략 잠수함은 핵미사일을 탑재하고
전략적 공격 역할을 담당합니다.
탐색 잠수함은 해양
정찰 정보 수집 등을 담당합니다.
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안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
잠수함은 주로 부력과 중력을 이용하여 잠수합니다. 잠수함은 탱크 내부에 있는 공기를 배출하여 부력을 줄이고, 탱크 내부에 물을 투입하여 중력을 증가시킵니다. 이렇게 하면 잠수함은 물 속으로 가라앉아 잠수할 수 있습니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
잠수함은 바다 속으로 잠수하는 원리는 다소 복잡하지만 간단하게 설명드리자면 물리학적인 원리를 기반으로 동작합니다. 잠수함은 바다 위에서는 공기로 채워진 상태이지만 바다 속으로 잠수할 때는 그 안에 있는 공기를 배출하여 물을 대신 들어오게 됩니다. 이를 이용해 잠수함은 바다 속으로 잠수할 수 있게 됩니다.
하지만 이 과정에서는 잠수함의 무게가 물의 밀도에 의해 증가하게 되는데 이를 균형시키기 위해 잠수함 내부에는 탱크가 있어서 물과 공기의 양을 조절할 수 있습니다. 이를 통해 잠수함은 바다 속에서도 균형을 유지하며 움직일 수 있게 됩니다.
그리고 잠수함은 바다 속에서도 통신이 가능하도록 무선 장비를 장착하고 있습니다. 이를 통해 잠수함 내부의 상황을 파악하고 필요한 경우 지휘관과 연락을 주고받을 수 있습니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
잠수함은 선체 내부에 밸러스트 탱크라는 공간을 가지고 있습니다. 이곳에 바닷물을 채우거나 빼내면서 잠수함의 부피와 무게를 변화시킵니다.
잠수함이 바다 속으로 잠수하려면, 밸러스트 탱크에 바닷물을 많이 채워서 잠수함의 무게를 늘리고, 부피는 그대로 유지하거나 줄입니다. 이렇게 하면 잠수함의 중력이 부력보다 커져서 잠수함은 가라앉게 됩니다.
잠수함이 바다 위로 부상하려면, 밸러스트 탱크에서 바닷물을 빼내서 잠수함의 무게를 줄이고, 부피는 그대로 유지하거나 늘립니다. 이렇게 하면 잠수함의 부력이 중력보다 커져서 잠수함은 떠오르게 됩니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
잠수함은 어떤 원리로 물 위에 떠 있기도 하고 바다 속으로 잠수할 수도 있는 것일까?
부력이란?
이것을 알기 위해서는 먼저 부력 1) 의 개념을 알아야 한다. 예를 들어 우리가 수영장에 있다고 생각해 보자. 일정한 크기의 밀폐봉지에 가벼운 모래가루를 채워서 물 속으로 넣어보자. 이 봉지는 바닥으로 가라앉을 수도 있고, 모래의 밀도에 따라 바닥으로 가라앉지도 않고 위쪽으로 떠오르지도 않으면서 수영장 중간 깊이쯤에 잠겨 있을 수 있다.
잠수함도 부력을 조절하면서 잠수와 부상을 자유롭게 할 수 있게 된다. 잠수함은 배의 앞부분과 뒷부분에 있는 주부력 탱크에 바닷물을 채워서 잠수함의 중량을 조절하고 압축공기를 빼내거나 불어 넣으면서 부력을 조절하여 잠수와 부상을 한다.
잠수함이 바다 속으로 잠수해야 하는 경우, 주부력 탱크에 바닷물을 많이 채워서 잠수함의 무게를 늘리면 잠수함이 바다 속에서 차지하는 부피에 해당하는 부력의 크기보다 바다 아래쪽으로 작용하는 중력이 더 커져서 잠수함은 가라앉게 된다.
주부력 탱크 안의 물을 잠수함 밖으로 내보내면 잠수함의 무게가 줄어 부력이 중력보다 커지므로
잠수함이 바다 위쪽으로 떠오른다. <출처: NGD>
잠수함이 물 속에 잠겨 있다가 떠올라야 할 경우에는 주부력 탱크에 압축 공기를 불어넣어 탱크 안의 바닷물을 잠수함 밖으로 배수시킨다. 그러면 잠수함의 무게가 줄어들어 부력이 중력보다 커지게 되며 잠수함은 바다 위쪽으로 떠오르게 되는 것이다.
이렇게 부력이 중력보다 커서 잠수함이 부상하는 상태가 되는 것을 ‘양성 부력’이라고 한다. 또한 중력이 부력보다 커서 잠수함이 가라앉게 되는 상태를 ‘음성 부력’이라 하고, 중력과 부력이 같은 상태를 중성부력이라고 한다.
또한 바다의 해수 염분이 장소에 따라 조금씩 다르기 때문에 잠수함의 부력도 변하게 되는데, 잠수함이 염분이 높은 해수 쪽으로 이동할 때는 상대적으로 잠수함의 부력이 커져서 양성 부력이 되기 때문에 잠수함은 떠오르게 된다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
잠수함의 원리 잠수함 탱크 내부를 공기로 채우면 수면 위로 떠오르고, 물로 채우면 가라앉습니다. 잠수함은 내부에 물이나 공기를 채울 수 있는 빈 탱크가 있어 탱크 내부 대부분의 부피를 공기로 채우면 잠수함의 밀도가 바닷물의 밀도보다 작아져 물 위로 떠오르게 됩니다.
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
잠수함은 부력을 조절하고 잠수함의 동력을 물속으로 전환시켜 잠수가 가능하게 하는거죠. 그리고 레이더 기술을 활용하여 주변의 장애물을 감지합니다.
감사합니다.