(아동수과학) 물에 뜨고 가라앉는 현상에 관한 개념 밀도, 부력 이론정리

소개

여러번 자료 보충하고 수정하여 직접 작성하였습니다.

목차

1. 밀도
2. 부력

본문내용

- 물질이 뜨고 가라앉는 것은 보통 밀도(밀도=질량/부피)로 설명하는데, 밀도가 큰 물질은 밀도가 작은 액체에 가라앉게 된다. 지구상의 거의 모든 물질들은 액체에서 고체로 변하면 밀도가 커지게 된다.
- 밀도는 물질을 구분하는 특성 중 하나다. 이 때문에 밀도가 서로 다른 물질들이 만나면 재미있는 현상이 벌어지는데, 가장 대표적인 것이 ‘뜨고 가라앉는 현상’이다.
- 어떤 물질이 뜨고 가라앉는 것은 질량이나 부피가 아니라, 밀도가 결정한다. 상대적으로 밀도가 큰 물질은 가라앉고, 밀도가 작은 물질은 뜨게 된다.
ex) 같은 얼음이라도 물에선 뜨고 알코올에서는 가라앉는 것은, 얼음이 물보다는 밀도가 작고 알코올보다는 크기 때문이다.
ex) 사람은 물보다 밀도가 크기 때문에 헤엄을 치지 않으면 물에 가라앉게 되지만, 구명조끼를 입으면 구명조끼 속 공기로 인해 우리 몸이 물보다 밀도가 작아져서 물에 뜨게 된다.

<중 략>

- 부력이라는 것은 알키메데스가 왕으로부터 왕관이 순수한 금으로 만들어졌는가를 알아보라는 숙제를 받고 이 문제를 해결하기 위하여 고심하던 중 목욕탕 속에 들어가니 몸이 가벼워지는 현상을 발견하였다. 유심히 관찰하니 물속에 들어갈 때 탕 속의 물이 넘치는 것을 알았다. 이에 넘치는 물과 몸이 가벼워지는 현상과를 연결하여 모든 물체는 액체 (또는 기체) 속에 들어가면 액체 속에 잠긴 물체의 부피만한 액체의 무게만큼 가벼워진다는 아르키메데스의 원리를 발견하였다.
- 물체가 액체 속에 들어가면 액체로부터 압력을 받게 되는데 이 때 받은 압력은 깊이에 비례하여 커진다. 물체의 위쪽과 아래쪽에서 받는 압력의 차이에 의해서 생기는 것이 부력이며, 부력은 아래쪽에서 위쪽으로 작용하기 때문에 물체의 무게가 가벼워진다. 부력의 크기는 액체에 잠긴 물체의 부피만한 액체의 무게와 같다. 물체가 물위에 떠있을 때 물체는 지구의 중력에 의해서 아래로 힘(무게)을 받고, 물의 부력은 위로 작용한다. 이 때 두 힘이 같으면 물체는 물위에 떠 있게 된다.

참고자료

· 없음