유체
물에 뜨기
가벼운 코르크가 떠오르는 것을 관찰 — 충분히 잠기면 부력과 무게가 균형을 이룹니다.
물에 뜨기 — 인터랙티브 유체 시뮬레이션. 가벼운 코르크가 떠오르는 것을 관찰 — 충분히 잠기면 부력과 무게가 균형을 이룹니다. 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.
부력
물체가 떠 있을 때 위쪽 부력이 중력과 같습니다. 잠긴 부피가 평형을 이룰 때까지 조절됩니다.
아르키메데스 원리: 부력은 밀어낸 유체의 무게와 같습니다. 가벼운 코르크는 중력을 지탱할 만큼 충분히 잠길 때까지 떠오릅니다.
- F_b = ρ_유체 · V_잠김 · g
- 뜰 때: F_b = mg
조사 개요
랩을 열기 전에 질문을 계획하세요.
이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.
운전 질문
코르크가 물에 뜬다. 같은 크기의 더 무거운 코르크를 사용하면 코르크를 지탱하는 부력이 어떻게 변할까요?
검토할 예측
- 부력은 더 무거운 무게에 맞춰 증가합니다.
- 부력은 질량에 관계없이 동일하게 유지됩니다.
- 코르크가 더 낮게 위치하기 때문에 부력이 감소합니다.
다양한 역할
설정하는 것:
- 코르크 질량 m (kg)
측정하는 것:
- 물에 잠긴 분수
- 부력 F_b (N)
실험 진행 방법
- fluid-float 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 코르크가 물 표면에 떠 있습니다.
- 코르크에 부력 프로브를 활성화하세요.
- 각 시행마다 코르크의 질량을 설정하고 평형에 도달하게 한 다음, 잠긴 비율과 부력 측정값을 기록하세요.
지배방정식
아르키메데스의 원리 — F_b = ρ·V·g
물에 잠긴(또는 떠 있는) 물체에 가해지는 부력은 물체가 대체하는 유체의 무게와 같습니다. 평형 상태에서 떠 있는 물체의 부력은 무게의 균형을 정확히 맞춥니다. 이것이 바로 두 기둥이 일치해야 하는 이유입니다.
인쇄용 실험지에서 학생이 계산할 내용
- 각 시행에 대해 g = 9.8 m/s²를 사용하여 m·g를 계산하고, 부력 측정값과 비교하세요.
- 떠 있는 물체의 부력은 물에 얼마나 잠겨도 상관없이 항상 무게와 같은 이유를 설명하십시오.
실험 밖에서의 활용
- 코르크에 계속해서 질량을 추가한다면 어느 시점에서 코르크가 뜨는 것을 멈추고 대신 가라앉게 될까요? 그 시점에서 부력에 대해 무엇이 사실이어야 합니까?
- 강철 블록은 가라앉지만 강철 선박은 떠 있습니다. 아르키메데스의 원리를 사용하여 물질이 아닌 모양이 어떻게 이것을 가능하게 하는지 설명하세요.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- 어느 쪽이 더 클까요?
- 질량 늘리기
- 뜨는 모습 기록하기
- 데이터 열기
- 근거 설명하기
대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.