단순히 '무게' 때문일까?
목욕할 때 욕조에 장난감을 넣어 본 적 있나요?
고무 오리는 둥둥 뜨고, 쇠구슬은 퐁당 가라앉죠.
이걸 보면 무거운 건 가라앉고, 가벼운 건 뜨는 것처럼 느껴져요.
하지만 꼭 그렇지만은 않답니다.
아주 무거운 배도 바다에 떠 있고, 작고 가벼운 쇠조각은 쉽게 가라앉잖아요?
무게만으로는 설명이 안 되는 이 현상, 어떤 힘이 숨어 있을까요?
물속의 비밀, '부력'
물속에 어떤 물체를 넣으면, 그 물체는 물을 밀어내고 그 자리에 쏙 들어가게 돼요.
이때 물은 그 물체를 위로 밀어내려는 힘을 만들어요.
바로 이 힘이 '부력'이에요.
물체가 가라앉지 않고 뜨려면, 부력이 물체의 무게보다 커야 해요.
반대로 부력이 작으면, 물체는 아래로 가라앉게 되죠.
쉽게 말해, '물체의 무게'와 '부력' 사이에 힘겨루기가 벌어지는 거예요.
배는 왜 안 가라앉을까?
쇠로 만든 배는 엄청 무겁지만, 물에 뜰 수 있어요.
그 이유는 배가 넓고 속이 비어 있어서 많은 물을 밀어내기 때문이에요.
배가 밀어낸 물의 양이 많을수록, 그만큼 더 큰 부력을 받게 되고, 그래서 뜰 수 있는 거예요.
반면, 같은 쇠라도 작고 무거운 쇠공은 밀어내는 물의 양이 적기 때문에 부력이 약해져 가라앉게 되죠.