안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
물에 뜨는 원리는 아르키메데스의 원리로 알려져 있습니다. 아르키메데스의 원리는 "물에 잠긴 물체는 상위로 받는 부력의 크기가 자신의 무게와 같다"는 원리입니다.
부력은 액체나 기체에 물린 물체에 발생하는 상향력으로, 물체가 액체나 기체에 밀려서 떠오르는 힘입니다. 아르키메데스의 원리에 따라, 물체가 액체(물)에 담기면, 물체와 액체 사이에 밀림력이 작용하게 되고 이 밀림력이 부력이 됩니다.
만약 물체의 밀도가 액체(물)의 밀도보다 낮다면, 물체는 액체에 뜨게 됩니다. 왜냐하면 물체의 부피에 대응하는 액체의 무게보다 약간 작은 부력이 작용하기 때문입니다. 그래서 물체는 액체의 표면 위에 떠오르게 되는 것이죠.
하지만 물체의 밀도가 액체의 밀도보다 높다면, 물체는 액체에 가라앉게 됩니다. 왜냐하면 물체의 부피에 대응하는 액체의 무게보다 큰 부력이 작용하기 때문입니다.