쇠로 만든 배는 왜 뜰까?

배가 뜨는 까닭은 아르키메데스 원리입니다. 물은 배가 밀어낸 물의 무게만큼 배를 위로 받치는데, NOAA 는 배 몸통을 «배와 짐보다 무거운 물을 밀어낼 만큼» 크게 만든다고 설명합니다.

철의 밀도는 NIST 표에서 7.874 g/cm³ 로 물(USGS: 약 1 g/cm³)의 약 7.9 배이지만, 배는 속이 대부분 공기라 배 전체의 평균 밀도가 물보다 작습니다. 시뮬레이터에서 철이 부피의 10 % 면 평균 밀도 787 kg/m³ 로 뜨고, 15 % 로 늘리면 1,180 kg/m³ 가 되어 가라앉습니다.

NOAA 는 바닷물이 민물보다 밀도가 커서 부력이 더 크다고 설명합니다. 시뮬레이터에서 유체 밀도를 바닷물 대표 값 1,025 kg/m³ 로 바꾸면 잠긴 비율이 0.787 에서 0.768 로 줄어듭니다.