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배가 물 위에 뜰 수 있는 이유 |
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날씨가 더워서 물을 담아 놓고 보트놀이를 하고 있는데 갑자기 궁금한 것이 생겼어. 왜 내가 여름에 갖고 노는 큰 공은 물에 뜨는데, 쬐끄만한 장난감 차는 가라앉는 걸까? | ||||||||
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우선 물에 뜨고 가라앉는 것부터 알아보자. 물은 물체가 물 속에 들어오면 위로 들어 올려 줘. 하지만 물체를 아래로 끌어 당기는 중력도 있어서 모든 물체를 다 띄우지는 못해. 물보다 밀도가 작은 물체만 가라앉지 않고 띄울 수 있지.
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그러니까 공의 밀도는 물보다 작고, 자동차의 밀도는 물보다 크다는 말이구나. |
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그렇지. 공과 장난감 자동차를 비교해 보면 질량은 비슷하지만 공의 부피가 훨씬 크지. 둘의 차이는? 공은 밀도가 아주 작은 공기를 많이 포함하고 있다는 거지. 따라서 공 전체의 밀도가 작아지는 거지.
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아 그러니까 공은 속에 공기가 들어 있어서 덩치에 비하면 가벼운 거구나. 속이 텅 비었군. 장난감 자동차에는 밀도가 작은 공기는 조금, 밀도가 큰 철은 많이 들어 있어. 자동차 전체의 밀도가 큰거구나., |
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철 덩어리로 이루어진 배가 물에 뜰 수 있는 것도 같은 이유지.
배 모양을 살펴보면 잘 알 수 있을거야.
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아! 그렇구나. |
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고무찰흙으로도 확인 할 수가 있어. 점토를 공 모양으로 똘똘 뭉쳐 넣으면 가라앉지만 배모양으로 넓게 만들면 띄울 수 있거든.
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