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물에 ‘두둥실’ 떠 있으면 마치 계곡에 떠 있는 수박이 된 것 같아. 그런데 물에선 왜 몸이 가볍게 느껴질까?

 

 

유수풀은 물이 한 방향으로 흐르는 수영장을 의미해요. 사람들은 유수풀에서 튜브를 타거나, 구명조끼를 입고 물에 몸을 맡기며 시간을 보내지요. 그런데 혹시 유수풀에서 힘을 쭉 빼 본 적 있나요? 구명조끼나 튜브의 도움 없이도 몸이 순간적으로 가벼워지는 느낌이 들어요. 이는 부력 때문입니다. 물에 잠긴 물체는 지구가 물체를 잡아당기는 힘인 중력, 그리고 중력의 반대 방향인 위로 작용하는 힘인 부력, 두 가지 힘을 받아요. 

 

 

부력은 왜 생기는 걸까요? 물은 수많은 물 분자가 모여서 만들어집니다. 물 분자들은 가만히 있지 못하고 계속 움직이며 서로 부딪치는 걸 좋아해요. 이때 우리가 유수풀에 ‘풍덩’ 들어가면 어떻게 될까요? 우리는 물속에서 움직이던 물 분자들과 부딪치면서 위로 밀려나요. 그 후 중력과 반대 방향으로 힘을 받게 되는데 이것이 부력이랍니다. 만약 부력이 없다면 우리는 물속에 가라앉게 될 거예요. 

 

우리는 유수풀에 계속 뜰 수 있을까요? 물속에 가라앉지 않으려면 중력과 부력이 평형을 이뤄야 해요. 부산대학교 물리학과 정광식 교수는 “두 힘이 평형을 이루지 못한 상태에서 사람이 물에 떠 있으려면 중력, 부력 외 새로운 힘이 필요하다”고 말했어요. 중력이 강하게 작용하면 우리는 가라앉게 되고, 부력이 강하게 작용하면 물 위로 뜨기 때문이지요. 오리가 물속에서 발을 움직이는 이유도 부력만으로 물에 뜰 수 없기 때문입니다.

 

 

 

평화로운 유수풀을 지나 거친 파도가 일렁이는 파도풀로 가볼까요? 파도풀은 인공적으로 파도를 만드는 수영장입니다. 저장하고 있던 물을 한꺼번에 쏟아내 파도를 만들지요. 김해 롯데워터파크는 파도풀을 운영하는 데 하루에 총 8000t(톤)의 물을 사용해요. 용인 캐리비안베이는 90초마다 50t의 물을 내보내 파도를 만듭니다.  

 

파도풀에는 파동의 원리가 숨어 있어요. 파동은 진동이 주위로 퍼져 나가는 현상이에요. 물 입자들이 서로 충돌하며 운동에너지를 옆으로 전달하는데, 이 에너지가 파도로 나타나는 것입니다. 저 멀리 있는 파도가 빠르게 나에게 전달되는 것도 이 때문이지요.

 

파도는 파도에서 가장 높은 지점인 마루, 가장 낮은 지점인 골 등으로 구성돼 있어요. 골과 마루 사이 수직선 길이를 파고, 마루와 마루 사이의 거리, 혹은 골과 골 사이의 거리를 파장이라고 합니다. 파도를 탈 때 마루에서 골로 내려오면 짜릿한 속도감을 즐길 수 있답니다.