어떤 물체가 뜨고, 어떤 물체가 가라앉는 것일까요?

흔히들 가벼운 물체는 뜨고, 무거운 물체는 가라앉는다고 생각을 하는데요,

그렇다면 여기에서 물체의 가벼움과 무거움은 무엇을 의미하는 것일까요?

 

 

일반적으로 우리가 사용하는 가벼움과 무거움이라는 단어는, 어떤 물체의 부피당 질량을 의미하는 거예요.

 

'어떤 물체의 부피당 질량'이라고요?

어디서 많이 들어본 말 아닌가요?

벌써 눈치 챈 분들도 계시겠지만, '어떤 물체의 부피당 질량은 바로 '밀도'를 말하는 거예요.

 

따라서 물체의 밀도를 알게 되면, 그 물체가 뜨는지 가라앉는지를 알아낼 수가 있답니다. 액체의 밀도와 그 액체에 넣을 물체의 밀도를 비교한다면 충분히 가능한 일이지요. 물체의 밀도가 액체의 밀도보다 작으면 그 물질은 뜨게 되고요, 물체의 밀도가 액체의 밀도보다 크면 그 물질은 가라앉게 되는 것이지요. 

 

그럼 어떤 물질의 밀도는 어떻게 구하면 될까요?

물체의 밀도는 질량과 부피를 이용해 알아낼 수가 있는데요, 물체의 밀도는 물체의 질량을 물체의 부피로 나누면 알아낼 수가 있답니다. 만약 어떤 물질의 질량이 595g이고 부피가 50cm³라고 한다면, 

 

밀도=질량 ÷ 부피 = 595g ÷ 50cm³ = 11.9 (g/cm³)

밀도의 단위인 g/cm³는, '그램 매 세제곱센티미터'라고 읽습니다.

 

밀도를 이용해서 달걀의 신선도까지 알아낼 수 있다는 걸 아세요?

달걀은 시간이 지날수록 달걀 껍질의 미세한 구멍에서 수분이 증발합니다. 수분이 사라지는 대신 달걀 안에는 공기가 들어가게 되는데요, 공기는 액체인 물보다 훨씬 가벼워서 수분이 사라질수록 달걀은 가벼워집니다 그러나 달걀의 부피는 변함이 없어요. 그러다보니 달걀의 밀도는 점점 작아지게 되는 것이죠. 

이러한 원리를 이용하여 달걀을 식염수에 넣어, 달걀의 신선함을 판단할 수가 있어요.

신선한 달걀일수록 가라앉게 되고, 달걀이 오래되면 오래될수록 서거나 뜨게 되는데요, 

이때 주의할 점은 달걀을 식염수에 넣을 때, 10%의 식염수에 넣어야 한다는 것이에요. 

15% 식염수에 넣으면, 아무리 신선한 달걀이라도 모두 떠오르게 되니까요. 

 

그런데 물체의 가벼움과 무거움을 따져볼 때, 흥미로운 사실이 있어요.

그건 바로 물은 다른 물질과 다르게 고체인 얼음이 물에 뜬다는 거예요.

 

보통 다른 물체들은 부피가 같을 때 고체가 액체보다 무거워지는데 말이죠.

 

과연 어떻게 해서 그런 현상이 일어나는 것일까요?

그건 바로 물이 얼음으로 변할 때 틈이 만은 구조가 되기 때문이랍니다.

얼음은 물이 되면 그 구조가 부분적으로 무너져서 틈이 작아지는데요, 이로 인해 고체인 얼음이 액체인 물보다 가벼워지는 것이죠.