기체에 의한 부력

 

  액체만 부력을 발휘할까요?  그렇지 않답니다.  기체도 부력을 발휘합니다.  기체인 공기도 부력을 발휘하지요.  그런데 공기 중에서 사는 우리의 몸이 왜 붕붕 뜨지 않냐구요?  그 이유는 공기의 밀도(0.001 g/cm³)가 아주 작기 때문이예요.  예를 들어 30L의 물체를 물과 공기 안에 놓아 봅시다.

 

물 30 L = 30 kg 이므로

30L의 물체가 물 안에서 받는

물에 의한 부력  = 30 kg·중

공기 30 L = 0.03 kg 이므로

30L의 물체가 물 안에서 받는

공기에 의한 부력  = 0.03 kg·중

  같은 부피에 대해 공기는 물에 비해 1/1000배 밖에 안되는 힘으로 물체를 들어 올리지요.

                                        
  정리하자면 공기 중에서도 공기보다 밀도가 큰 물체는 가라앉고 공기보다 밀도가 작은 물체는 뜬답니다.  공기의 밀도가 워낙 작아서 공기보다 밀도가 작은 물질은 흔하지 않답니다.  수소 기체, 헬륨 기체 정도만 공기보다 밀도가 작습니다.
  공기는 온도가 올라가면 밀도가 작아집니다.  더운 공기를 풍선에 넣고 찬 공기안에 두면 풍선이 뜨겠지요.  이 원리를 이용한 것이 열기구입니다.

 


 

 

  • 우리가 입으로 분 풍선은 공기 중에서 바닥에 가라앉습니다.  그런데 헬륨 기체로 분 풍선은 공기 중에서 뜨지요.  이것은 무엇을 말해 주나요?

 

 

 

 

열기구에 대해 아래에서 알아보세요.

[아하과학/생활 속의 과학/열기구의 원리]