부력
아르키메데스 원리에 따라 유체 밀도, 배수량, 중력가속도로 부력을 계산합니다. 보이는 공식과 단계별 풀이를 제공합니다.
핵심 공식
Fb = ρ V g
부력은 어떻게 계산하나요?
아르키메데스 원리를 사용하세요: Fb = ρ V g. 유체의 밀도에 밀어낸 부피와 g를 곱합니다. 결과는 위쪽으로 작용하는 뉴턴 단위의 힘입니다. 물체는 Fb가 자신의 무게와 같아지면 뜨고, 완전히 잠겼을 때 무게가 Fb보다 크면 가라앉습니다.
이 도구 정보
아르키메데스 원리에 따라 유체 밀도, 배수량, 중력가속도로 부력을 계산합니다. 이 페이지는 공식, 단위, 단계별 풀이를 보여 주어 각 값을 확인할 수 있습니다.
이 계산기 사용법
- 풀고자 하는 변수를 선택하고 이미 알고 있는 값을 확인하세요.
- 계산하기 전에 모든 입력값을 일관된 단위로 입력하세요.
- 결과를 입력값의 크기와 비교해 물리적으로 타당한지 확인하세요.
- 단계별 풀이를 보고 공식이 어떻게 변형되고 계산되었는지 확인하세요.
풀이 예제
예제 1: 민물에서 0.020 m³
ρ = 1000 kg/m³, V = 0.020 m³, g = 9.81. Fb = (1000)(0.020)(9.81) = 196.2 N. 밀려난 유체의 질량 = ρV = 20 kg.
예제 2: 같은 부피를 바닷물에서
ρ ≈ 1025 kg/m³, V = 0.020 m³, g = 9.81. Fb = (1025)(0.020)(9.81) = 201.105 N — 민물보다 부력이 조금 더 큽니다.
예제 3: 15 kg 블록이 뜰까요?
무게 W = mg = (15)(9.81) = 147.15 N. 완전히 잠겼을 때 부피가 민물에서 0.020 m³라면 Fb = 196.2 N > W이므로 물체는 뜹니다(평형 상태에서는 일부만 잠깁니다).
자주 묻는 질문
부력 공식은 무엇인가요?
Fb = ρ V g이며, ρ는 유체의 밀도, V는 밀어낸 유체의 부피, g는 중력 가속도입니다. Fb는 위쪽을 향합니다.
아르키메데스 원리란 무엇인가요?
물체에 작용하는 부력은 물체가 밀어낸 유체의 무게와 같습니다. 이는 Fb = ρ V g와 같은 내용을 말로 표현한 것입니다.
물의 밀도는 어떤 값을 써야 하나요?
민물은 보통 1000 kg/m³(실온 근처에서는 997)로 둡니다. 바닷물은 보통 약 1025 kg/m³입니다. 문제에서 다른 값을 제시하면 그 값을 쓰세요.
밀어낸 부피는 물체의 부피와 같은가요?
물체가 완전히 잠겼을 때만 같습니다. 떠 있는 물체는 자신의 무게와 같은 무게의 유체를 밀어내는 부피만큼만 밀어내며, 이는 보통 물체 전체 부피보다 작습니다.
물체가 가라앉을지 뜰지 어떻게 아나요?
무게 W = mg와 완전히 잠겼을 때의 최대 부력(ρ V_물체 g)을 비교하세요. W가 더 크면 가라앉고, W가 더 작으면 물체의 일부가 수면 위로 나온 채 뜹니다.