논증

물속에 더 깊이 넣으면 부력도 더 커질까요?

깊은 곳일수록 압력은 커집니다. 같은 원통의 윗면과 아랫면을 함께 비교하면 부력이 달라지는 조건을 찾을 수 있습니다.

그림에서 무엇을 볼까요?

완전히 잠긴 원통의 위아래 압력이 함께 증가해도 같은 부피에서 부력은 일정함을 나타낸 관계도

물은 물체를 아래에서만 받치는 것이 아닙니다. 윗면은 아래로, 아랫면은 위로, 옆면은 옆으로 누릅니다. 잔잔한 물속에서 축을 수직으로 세운 원통의 위아래 면을 비교하면 아랫면이 더 깊어 압력이 더 큽니다. 이 힘들을 합친 위쪽 방향의 힘이 부력입니다.

압력은 단위 넓이에 작용하는 힘입니다. 같은 압력 차이라도 힘을 받는 면적이 다르면 힘이 달라집니다. 이번 활동은 높이 20cm인 수직 원통의 위아래 면적을 같게 두어 압력 차이와 힘의 관계를 확인합니다.

물 밀도 1,000kg/m³, 중력가속도 9.8m/s², 원통 높이 0.20m, 해면기압 101.325kPa를 고정합니다. 깊이는 윗면을 기준으로 합니다.

깊이만 바꿀 때 두 면의 압력과 그 차이는 각각 어떻게 되었나요? 그 차이를 자신의 말로 설명해 보세요.