끼룩~. 사실 난 수영을 못 해. 하지만 똑똑한 갈매기라서 물 위에 뜨는 방법을 알고 있지! 바로 튜브를 타는 거야, 음하핫!
튜브를 탔을 때 가라앉지 않는 이유
튜브, 스티로폼, 플라스틱 쓰레기 등은 크기가 커도 물에 가라앉지 않고 둥둥 떠요. 이 물체들은 무게에 비해 부피가 크다는 특징을 가지고 있어요. 이를 ‘밀도가 낮다’라고 표현해요.
밀도는 물체 안을 채우고 있는 물질이 빽빽하게 들어 있는 정도를 말해요. 만약 부피가 똑같은 물체라면 그 속에 있는 물질의 양이 적을수록 밀도가 낮아요. 반대로 어떤 물체 속에 들어있는 물질의 양이 똑같을 땐 그 물체의 부피가 클수록 밀도가 낮지요. 밀도가 낮은 물질은 밀도가 높은 물질보다 위로 떠올라요. 튜브에 공기를 가득 채우면 부피는 커져도 속은 텅 비어있고, 오직 밀도가 낮은 공기만 가득하지요. 그런데 바닷물 속에는 소금 등 여러 물질이 들어있어서 공기를 채운 튜브에 비하면 밀도가 높아요. 따라서 완전히 부풀린 튜브는 바닷물 표면으로 쉽게 떠올라요.
도전! 생존수영법
‘생존수영법’을 활용하면 물이 너무 깊거나 주변에 붙잡을 게 없어도 약 20분 이상 버틸 수 있어요. 바로 ‘부력’을 이용해서지요.
부력은 물속에 있는 물체가 위로 뜨게 하는 힘이에요. 어떤 물체가 물에 들어가면 부력과 중력★을 동시에 받아요. 중력은 물체를 아래로 잡아당기고, 부력은 물체를 중력의 반대 방향인 위쪽으로 밀어 올려요. 물체가 받는 중력이 부력보다 크면 물체는 가라앉고, 부력이 중력보다 크면 물체가 떠오르지요.
중력의 크기는 물체의 무게와 같아요. 부력은 물체가 물속에서 차지하는 부피만큼의 물 무게와 같지요. 이러한 법칙은 고대 수학자 아르키메데스가 발견했기 때문에 아르키메데스의 원리라고도 불러요. 밀도와 부력의 원리가 합쳐져 쇠로 만든 아주 무겁고 커다란 배도 물 위에 안정적으로 뜰 수 있는 거예요.