부력 계산기

공식

아르키메데스의 원리에 따르면 부력은 잠긴 물체가 밀어낸 유체의 무게와 같습니다.

• F = ρ · V · g

여기서 F는 뉴턴(N)으로 나타낸 부력, ρ(로)는 kg/m³로 나타낸 유체 밀도, V는 m³로 나타낸 잠긴 부피, g는 중력 가속도로 9.81 m/s²로 둡니다. 밀려난 유체의 질량은 단순히 m = ρ · V이며, 그 무게(ρ · V · g)가 바로 물체가 받는 위로 미는 힘입니다.

풀이 예제

잠긴 부피가 0.05 m³인 밀폐 용기가 민물(ρ = 1000 kg/m³) 속에 있다고 합시다.

F = 1000 × 0.05 × 9.81 = 490.5 N

밀려난 물의 질량은 1000 × 0.05 = 50 kg입니다. 용기 자체의 무게가 50 kg보다 작으면 위로 작용하는 490.5 N이 그 무게를 넘어 뜨고, 그보다 무거우면 가라앉습니다.

일반적인 유체에서의 부력(V = 0.05 m³)

밀도가 높은 유체일수록 더 세게 밀어 올립니다. 소금기가 많은 사해에서 민물 호수보다 몸이 더 쉽게 뜨는 이유가 바로 이것입니다.

피해야 할 실수

• 부피와 잠긴 부피의 혼동. 일부만 떠 있는 물체에서는 물체 전체가 아니라 수면 아래 부분만 사용하세요.
• 단위 혼용. 밀도는 kg/m³, 부피는 m³로 유지하세요. 1리터는 0.001 m³이므로 50 L 물체의 부피는 0.05 m³입니다.
• 뜨는가 가라앉는가. 부력만으로는 결정되지 않습니다. 부력과 물체의 무게(물체 자신의 질량 × g)를 비교하세요.
• 중력 가속도 선택. 이 도구는 g = 9.81 m/s²를 사용합니다. 달(약 1.62 m/s²)에서는 무게와 부력이 함께 작아집니다.