과학영재원준비 용선생의 과학 교실 <밀도>

 

나무토막은 뜨고 돌멩이는 가라앉는 이유

 

커다란 나무토막은 물위에 뜨고 작은 돌멩이는 가라앉는 이유는 무엇일까요? 밀도의 차이에 의해서입니다. 

 

밀도란 무엇일까? 

밀도를 알기 위해서는 부피와 질량을 알아야 합니다. 

 

 

부피는

물질이 차지하는 공간의 크기입니다.

-부피의 단위 : ㎤(세제곱센티미터), ㎥(세제곱미터)

-액체의 부피의 단위 : 주로 mL(밀리리터), l(리터) / 1L는 1,000mL이고, 1,000㎤와 같은 부피입니다.

 

질량은 

물질이 가지는 고유한 양입니다. 질량과 무게는 비슷한 듯 하지만 엄연이 다른용어입니다. 질량은 물질이 가지는 고유의 양으로 장소가 변한다고 하여 달라지지 않습니다. 무게는 중력이 물질을 끌어당기는 힘으로, 장소에 따라 중력의 크기가 달라지기 때문에 무게도 달라집니다. 달에서는 중력이 지구의 1/6이기 때문에 달에서는 무게가 적게 나가나 질량은 변화가 없습니다. 

-질량의 단위 : g(그램), kg(킬로그램) 

 

 

밀도=질량÷부피

 

-밀도의 단위 : g/  ㎤(그램 퍼 세제곱센티미터)

 

밀도가 큰 것은 물에 뜨고 밀도가 작은 것은 가라앉게 되므로 밀도가 큰 돌멩이는 수면 아래 가라앉고 밀도가 작은 나무토막은 물 위에 뜨는 것입니다.

 

물 위에 기름이 뜨는 것도 물보다 기름의 밀도가 작기 때문입니다. 

얼음이 물 위에 뜨는 이유는 물이 얼음이 되면서 부피가 증가하여 밀도가 작아지기 때문이다.

 

잠수함이 물에 뜨고 가라앉는 원리 

 

잠수함은 1775년 미국의 버쉬넬이라는 사람이 최초로 발명했습니다. 당시 독립전쟁을 치르고 있던 미국, 버쉬넬은 해상강국인 영국을 상대로 물 속에서 배가 움직일 수 있다면 영국군을 물리칠 수 있겠다고 생각합니다.  그러던 중 물이 약간 들어있는 나무통이 파도에 밀려 물에 떴다가 가라앉는 것을 발견합니다. 이를 적용하여 물을 빼면 수면위로 떠오르고 물을 채우면 가라앉는 잠수함을 발명하게 됩니다. 이러한 잠수함의 원리는 밀도의 차이를 이용한 것입니다.  

 

 

 

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