生生실험실 - 내가 조정하는 잠수함

내가 조정하는 잠수함

준비물

실험과 관찰

1. 삘대를 10~15cm 정도의 길이로 자른다.

2. 자른 빨대의 양끝에 클립을 끼운다.

3. 빨대를 반으로 접은 후 양쪽 끝을 다른 클립으로 연결한다. 클립 3개 정도 더 끼운다.

4. 페트병에 물을 담고, 클립을 끼운 빨대를 넣는다. 뚜껑을 닫는다.

5. 페트병을 두 손을 세게 누르면 빨대를 관찰한다. 빨대가 떠있을 때와 가라앉아 있을 때 빨대 속의 물의 높이 차이를 관찰한다.

왜 그럴까요?

물에 압력을 가하면 그 압력은 모든 방향으로, 가한 압력과 같은 크기로 전달됩니다. 그 결과 물과 닿아 있는 모든 표면에 수직으로 가한 압력과 같은 크기의 압력을 가하게 됩니다.

이 실험에서 페트병의 양쪽을 손으로 눌러 물에 압력을 가하면, 그 압력이 물에 의해 전달됩니다. 그래서 빨때에 같은 크기의 압력이 가해집니다.

빨대 안에는 공기(기체)가 갇혀 있습니다. 이 기체에 압력이 가해지면 부피가 줄어듭니다. 그리고 기체의 부피가 줄어들면서 생긴 공간으로 물이 들어갑니다.

빨대, 클립, 그리고 공기로 이루어져 있던 잠수함에 물이 더해지므로 잠수함의 질량이 커집니다. 따라서 부피는 거의 같은데 질량이 증가하므로, 밀도가 커집니다. 충분히 밀도가 커지면, 물보다 밀도가 커져 물에서 가라앉게 됩니다.