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부력도 중력과 연관있지.jpg

GravityNgc |2022.09.21 07:35
조회 96 |추천 0


잠수함이 심해에서 물을 배출해 안에 공기로 가득차게 되면 잠수함이 뜨기 시작하지.


부력에 의해서 생기는일이야.


부력이라는것은 쉽게 말하면 중력이 작용하는 물질간의 힘의 차이로 생기는건데,


단위면적당 작용하는 중력이 물을 당기는 힘과 잠수함를 당기는 힘이 서로 균형을 이루면


잠수함이 유지를 하고, 잠수함이 더 커지면 잠수함이 내려가고, 잠수함이 작아지면 뜨기 시작하는거지.


부력은 밀도차이에서 그 힘이 결정되는거지.


반대로 공기에도 부력이 존재하는데.


1리터당 공기 무게가 1.1g인 산소와 공기무게가 0.8g인 헬륨의 경우.


헬륨이 0.3g차이 만큼 더 뜨게 되지.


이 밀도차이만큼 작용하는 부력의 크기가 결정되는데,


100층 정도에 물을 가득체우고, 1층에서 잠수함의 물을 빼고 그 안에 공기로 체워 부력을 발생시키면


100층까지 단번에 올라오지.


10만kg의 잠수함도 말이야. 


마찬가지로 헬륨을 10만 리터를 넣으면 30kg의 힘으로 뜨게 할수있는거야.


부력이 발생하는거지. 공기보다 공기 밀도가 100배가 작은 물질을 만든다면


10만리터를 넣으면 1리터당 0.01  109kg의 힘으로 뜨게 할수있는거야.


그런데 1리터당 0.001이 되더래도 공기 밀도와의 차이에서 힘이 결정되기 때문에


리터수가 많아야돼,


즉, 공기 밀도를 1/10배로 낮추는거야. 어떻게 가능하지? 그거는 가열을 하는거지.


대신 10만리터가 아니라 100만 리터, 1000만리터를 넣는거지.


그러면 1000kg의 힘으로 뜨고, 10000kg의 힘으로 뜨겠지.


헬륨이 아니더래도 공기를 가열해서 공기 밀도를 낮춰 부력을 발생시키고,


공기를 넣는 공간의 크기를 100만리터 크기의 대형으로 만들면 뜨게 되는거지.


공기 무게와 물의 무게는 1000배 차이가나.


물1L는 1KG이지만, 공기 1L는 1.1g이닌깐 1000배의 부력 차이가 존재하는거야.


공기 부력을 이용해서 물체를 띄우려면 1000배 더 크게 만들어야 가능하다는거지.


그러닌깐 부력은 중력이 작용하는 물질간의 밀도차이로 인해서 단위면적당 생기는 힘의 차이로 생기는거고,


잠수함에 작용하는 힘보다 물을 작용하는 힘이 더 커지면서


물이 아래로 내려오고 잠수함이 부력에 의해 뜨는거지. 그래서 잠수함 밀도를 높혀


작용하는 중력을 키우면 잠수함이 가라앉는거지.


그렇다고 그 안을 진공 상태로 만들게 되면,


중력이 다이렉트로 작용해서 내부에 압력이 강해져 잠수함의 내부를 압착시켜버릴꺼야



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