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커다란 배가 어떻게 뜰 수 있을까요? 또 물고기들은 어떻게 떴다 가라앉았다 하며 헤엄칠 수 있을까요? 어떤 물체는 물에 가라앉는데 다른 물체는 잘 뜨는 이 유가 무엇일까요? 모형 잠수부를 만들어 그 원리를 알아봅시다.
1. 학습목표
배가 물에 뜨는 원리를 알 수 있다.
2. 준비물
PET병, 빨대(굵은 것), 고무찰흙
3. 어떻게 할까요?
① 플라스틱 음료수병에 물을 가득 붓는다.
② 빨대를 반으로 접어서 고무줄로 묶고 고무찰흙을 아래쪽에 더 많이 붙여 모형 잠수부를 만든다.
③ 모형 잠수부를 플라스틱 병에 집어 넣어 겨우 뜰 수 있을 정도가 되도록 한다.
④ PET병을 마개로 막고 병의 옆쪽을 손으로 잡아 눌러 본다.
4. 왜 그럴까요?
물 속에서 물체는 그 물체가 차지하는 부피에 해당하는 물의 무게만큼 부력을 받아 떠오릅니다. 바다 위에 뜨는 배나 물고기들도 이러한 부력의 원리를 이용하는 것입니다. 부피가 작으면 부력을 작게 받으므로 가라앉습니다. 그러나 손을 놓으면 다시 수압이 작아지므로 공기의 부피가 늘어나 부력이 커지면서 뜨게 되지요. 실험에서 부력을 받는 물질은 빨대 속의 공기이며 그 부피에 따라 부력이 커지기도 하고 작아지기도 한다는 사실을 잘 기억해야 하겠죠. 이렇게 공기의 부피에 따라 물 속에서 뜨기도 하고 가라앉기도 하는 물체를 부침자라고 합니다.
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